Guía Técnica de Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de

 Guía Técnica de Trazabilidad
Metrológica e Incertidumbre de
Medida en las Mediciones Analíticas
que Emplean la Técnica de
Espectrofotometría de Absorción
Atómica con Plasma Acoplado
Inductivamente
México, noviembre 2012
Derechos reservados ©
Guía Técnica de Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de Medida en las Mediciones
Analíticas que Emplean la Técnica de Espectrofotometría de Absorción Atómica con Plasma
Acoplado Inductivamente / noviembre 2012
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PRESENTACIÓN
Durante la evaluación de la competencia técnica de los laboratorios de calibración y de
ensayo, la demostración de la trazabilidad metrológica y la estimación de la incertidumbre
de medida, requiere la aplicación de criterios técnicos uniformes y consistentes.
Con el propósito de asegurar la uniformidad y consistencia de los criterios técnicos en la
evaluación de la trazabilidad metrológica y la incertidumbre de medida, la entidad
mexicana de acreditación, a. c., solicitó al Centro Nacional de Metrología que encabezara
un programa de elaboración de Guías Técnicas de Trazabilidad Metrológica e
Incertidumbre de Medida.
Los Comités de Evaluación, a través de los Subcomités de los Laboratorios de Calibración
y de Ensayo, se incorporan a este programa y su participación está orientada a transmitir
sus conocimientos y experiencias técnicas en la puesta en práctica de las Políticas de
Trazabilidad y de Incertidumbre establecidas por ema, mediante el consenso de sus grupos
técnicos de apoyo. La incorporación de estos conocimientos y experiencias a las Guías, las
constituyen en referencias técnicas para usarse en la evaluación de la competencia técnica
de los laboratorios de calibración y ensayo.
En este programa, el CENAM se ocupa, entre otras actividades, de coordinar el programa
de las Guías Técnicas; proponer criterios técnicos sobre la materia; validar los documentos
producidos; procurar que todas las opiniones pertinentes sean apropiadamente consideradas
en los documentos; apoyar la elaboración de las Guías con eventos de capacitación;
asegurar la consistencia de las Guías con los documentos de referencia indicados al final de
este documento.
La elaboración de las Guías está vinculada con la responsabilidad que comparten
mutuamente los laboratorios acreditados de calibración y de ensayo, de ofrecer servicios
con validez técnica en el marco de la evaluación de la conformidad. La calidad de estos
servicios se apoya en la confiabilidad y uniformidad de las mediciones, cuyo fundamento
está establecido en la trazabilidad metrológica y en la incertidumbre de medida de las
mismas. Los que ejercitan la evaluación de la competencia técnica de los laboratorios, así
como los que realizan la práctica rutinaria de los servicios acreditados de calibración y
ensayo, encontrarán en las Guías una referencia técnica de apoyo para el aseguramiento de
las mediciones.
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Las Guías Técnicas de Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de Medida no reemplazan
a los documentos de referencia en que se fundamentan las políticas de trazabilidad e
incertidumbre de ema. Las Guías aportan criterios técnicos que servirán de apoyo a la
aplicación de la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006. La consistencia de las Guías con esta
norma y con los demás documentos de referencia, permitirá conseguir el propósito de
asegurar la confiabilidad de la evaluación de la conformidad por parte de los laboratorios de
calibración y ensayo.
Noviembre de 2012
Dr. Héctor O. Nava Jaimes
Director General
Centro Nacional de Metrología
María Isabel López Martínez
Directora Ejecutiva
entidad mexicana de acreditación, a.c.
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GRUPO DE TRABAJO
QUE PARTICIPÓ EN LA ELABORACIÓN DE ESTA GUÍA TÉCNICA
Ricardo Aguiar Meugniot
Movilab, S.A. de C.V.
Rubén Álvarez Tapia
Laboratorio SAS
Ma. Del Rocío Arvizú Torres
CENAM
Silvia Becerril Santa Cruz
Auber y Asociados, S.A. de C.V.
Rocío E. Cortés Colín
Eva E. Espinosa Salas
PEMEX - Refinación
René Frías García
Laboratorio de Calidad Química Veracruzana
Rosalba Hernández Rivera
CIDESI
David Correa Jara
entidad mexicana de acreditación, a.c.
Velina Lara Manzano
CENAM
Miriam E. Montante L.
Lucía M. Muraira Martínez
CFPPNL Laboratorio Central Regional de
Monterrey
CFPPNL Laboratorio Central Regional de
Monterrey
Omar Pérez Mayorga
Laboratorio de Calidad Química Veracruzana
Carlos Rangel Herrera
entidad mexicana de acreditación, a.c.
David Correa Jara
entidad mexicana de acreditación, a.c.
Alfredo Marcos Tapia Hernández
Juan Ignacio Ustarán Cervantes
Laboratorios ABC, Química, Investigación y
Análisis, S.A. de C.V.
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ÍNDICE
PRESENTACIÓN .................................................................................................................. 2 GRUPO DE TRABAJO ......................................................................................................... 4 1. PROPÓSITO DE LA GUÍA TÉCNICA ......................................................................... 6 2. ALCANCE DE LA GUÍA TÉCNICA ............................................................................ 7 3. MENSURANDO............................................................................................................. 9 4. MÉTODO Y/O SISTEMA DE MEDICIÓN ................................................................ 11 5. CONFIRMACIÓN METROLÓGICA Y CALIFICACIÓN DE EQUIPOS ................ 13 6. TRAZABILIDAD METROLÓGICA ........................................................................... 17 7. INCERTIDUMBRE DE MEDIDA............................................................................... 20 8. VALIDACIÓN DE MÉTODOS ................................................................................... 23 9. BUENAS PRÁCTICAS DE MEDICIÓN .................................................................... 25 10.
REFERENCIAS .......................................................................................................... 26 ANEXO 1 DOCUMENTACIÓN DE TRAZABILIDAD METROLÓGICA E
INCERTIDUMBRE DE MEDIDA DE LOS MÉTODOS DE ENSAYO (PRUEBA) QUE
SE SOLICITA ACREDITAR MÁS COMÚNMENTE. ...................................................... 27 ANEXO 2 GLOSARIO DE TÉRMINOS ........................................................................ 28 ANEXO 3 EJEMPLO DE CONFIRMACIÓN METROLÓGICA DE UNA BALANZA
ANALÍTICA ........................................................................................................................ 39 ANEXO 4 EJEMPLOS DE CALIFICACIÓN DE EQUIPO DE INSTRUMENTOS..... 44 ANEXO 5 EJEMPLO DE ESTIMACIÓN DE INCERTIDUMBRE DE MEDIDA PARA
MEDICIÓN DE CU POR ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA
CON FLAMA ....................................................................................................................... 52 ANEXO 6 BUENAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO ............................................. 64 ANEXO 7 EAA
INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LAS TÉCNICAS DE ICP-AES Y
........................................................................................................................ 67 Guía Técnica de Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de Medida en las Mediciones
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1.
PROPÓSITO DE LA GUÍA TÉCNICA
Las medidas o resultados de medición, son caracterizados por su trazabilidad metrológica y
por un valor estimado de su incertidumbre de medida. La confiabilidad del resultado de una
medición es el factor de mayor importancia para la toma de decisiones de los usuarios de
este resultado.
En el marco de la evaluación de la conformidad, se entiende que el resultado de un ensayo
es una declaración de conformidad o no conformidad con el requisito establecido por una
norma. Este resultado puede estar soportado por:
a) el examen directo de un atributo;
b) la conclusión sobre un atributo a partir de resultados de medición; o,
c) la realización directa de mediciones.
El ejercicio de la calibración de instrumentos, patrones de medición y materiales de
referencia constituyen un elemento fundamental en la tarea de extender la trazabilidad
metrológica de las mediciones, que inicia en los patrones nacionales de medida para llegar
a múltiples usuarios. En las actividades de la evaluación de la conformidad, los Institutos
Nacionales de Metrología, los Laboratorios Primarios y los Laboratorios acreditados de
calibración tienen la responsabilidad de extender la trazabilidad metrológica de las
mediciones a otros usuarios. Por su parte, los laboratorios acreditados de ensayos,
apoyándose en la confiabilidad de las mediciones, son responsables de la evaluación de la
conformidad de productos y servicios respecto de normas y documentos de referencia,
asegurando de esta manera, la diseminación de la trazabilidad metrológica de las
mediciones.
Con el objetivo de que la evaluación de la conformidad sea realizada por estos laboratorios
con un mismo nivel de rigor técnico, se ha considerado elaborar la documentación que
permita homologar este nivel. Estos documentos se han llamado “Guías Técnicas sobre
Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de Medida en las Mediciones Analíticas”.
El propósito de esta Guía Técnica es establecer los criterios y requisitos en la aplicación de
la técnica de medición de espectrometría de absorción atómica y de emisión atómica con
plasma acoplado inductivamente, para lograr medidas con incertidumbre de medida y
trazabilidad metrológica confiables.
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La “Guía Técnica sobre Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de Medida en las
Mediciones Químicas que emplean las técnicas de Espectrofotometría de Absorción
Atómica y de Emisión Atómica con Plasma Acoplado Inductivamente” no reemplaza ni
total, ni parcialmente, a los documentos de referencia en que se fundamentan las políticas
de trazabilidad e incertidumbre de la ema. La aportación de los criterios técnicos de esta
Guía específica, servirán de apoyo en la aplicación de la norma NMX-17025-IMNC-2006
[2]. La consistencia de esta Guía con esta norma y con los demás documentos de referencia,
apoyará a conseguir el propósito de asegurar la confiabilidad de la evaluación de la
conformidad por parte de los laboratorios de ensayo que emplean las técnicas de
espectrofotometría de absorción atómica y de emisión atómica con plasma acoplado
inductivamente, en lo concerniente a trazabilidad metrológica e incertidumbre de medida.
Los criterios descritos en esta Guía Técnica serán aplicados por:
a) Los evaluadores de laboratorios de ensayos que participan en el proceso de evaluación y
acreditación de la entidad mexicana de acreditación, a.c.
b) Los laboratorios de ensayo acreditados en procesos de continuación a la acreditación
inicial (Renovación de la Acreditación).
c) Los laboratorios de ensayos en preparación para ser acreditados.
d) Los interesados en iniciar un laboratorio de ensayos.
2.
ALCANCE DE LA GUÍA TÉCNICA
Esta Guía Técnica es aplicable para las técnicas de medición de Espectrofotometría de
Absorción Atómica (EAA) y de Emisión Atómica con Plasma Acoplado Inductivamente
(ICP-AES), las cuales se describen a continuación.
2.1. Espectrofotometría de Absorción Atómica (EAA)
La espectrofotometría de absorción atómica es una técnica de medición de magnitudes
químicas [9] de elementos químicos (análisis cuantitativo), cuyo principio es la medición
de la radiación absorbida característica del elemento químico a medir, la medición se
realiza al hacer incidir, sobre el elemento químico, una radiación proveniente de una fuente
independiente de luz monocromática específica para el elemento a medir, la radiación
absorbida se determina por diferencia, entre la radiación incidente y la transmitida.
El cálculo de la medición de concentración de masa se basa en la Ley de Lambert y Beer:
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Io
I
λ
b
Figura 1. Ejemplo: celda con una longitud b, que contiene la muestra
absorbente con concentración de masa γ de la especie que absorbe, donde se
hace incidir la radiación de longitud de onda λ, con intensidad Io, para obtener
en la salida la radiación transmitida I.
En base a la Ley de Lambert y Beer, la absorbancia es directamente proporcional a la
concentración de masa de la(s) especie(s) que absorbe(n) para un conjunto de condiciones
instrumentales establecidas. A continuación se muestran las expresiones matemáticas
usuales de la Ley de Lambert y Beer:
Donde:
α
a
b
γ
I0
I
Absorbancia del elemento químico a medir
Coeficiente de absortividad
Longitud del paso óptico
Concentración de masa de la especie que absorbe
Radiación incidente
Radiación transmitida
Ver anexo 7 para información adicional sobre la técnica de medición.
2.2.
Espectrofotometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente
(ICP-AES)
ICP-AES es una técnica de medición que utiliza el espectro emitido por los átomos libres o
iones generados dentro de la fuente como un plasma acoplado inductivamente para la
medición de magnitudes químicas [9] de elementos químicos.
Es importante considerar que:
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•
•
•
•
La energía necesaria para que un electrón abandone un átomo es conocida como
energía de ionización y es específica para cada elemento químico.
Cuando un electrón se mueve de un nivel de energía a otro dentro del átomo, se
produce la emisión de un fotón con energía E.
Los átomos de un elemento emiten una línea espectral característica.
La longitud de onda (λ) de una línea espectral es inversamente proporcional a la
diferencia de energía que hay entre los niveles iniciales y finales involucrados en la
transición de un electrón de un nivel energético a otro (ecuación de Planck)
⁄
Donde:
E
h
λ
c
•
•
Diferencia de energía entre los dos niveles
Constante de Plank
Longitud de onda
Velocidad de la luz
Los espectrofotómetros separan, ordenan y registran la longitud de onda de cada
elemento químico a medir.
Bajo condiciones idénticas en dos muestras idénticas la intensidad de luz emitida de
una longitud de onda es proporcional a la concentración de masa.
Otro aspecto importante de esta técnica de medición es que el intervalo lineal es de varias
órdenes de magnitud, normalmente 3 ó 4, al contrario de EAAF donde normalmente es de 1
a 2 órdenes de magnitud máximo.
Ver Anexo 7 para información adicional sobre la técnica de medición.
3.
MENSURANDO
Un ejemplo de mensurando que puede ser medido a través de las técnicas de medición de
EAA e ICP-AES se describe en la Tabla de Trazabilidad Metrológica de las Mediciones
Analíticas, Anexo 1.
Los evaluadores deben solicitar a los laboratorios la identificación clara y precisa del (los)
mensurando(s) sujeto(s) al alcance de la acreditación incluidos en los Métodos de Medición
que utilizan las Técnicas de Medición objeto de esta guía, empleando el formato de la tabla
del Anexo 1.
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En la elaboración de los informes de resultados de ensayo, en caso de que los métodos de
ensayo o los clientes requieran la expresión del mensurando en Unidades diferentes a las
del SI, se debe reportar el resultado en las Unidades SI [3] y a su vez en las unidades
equivalentes como parte del Informe de Resultados.
Ejemplo:
X mg/L (Y lbs/1000 barriles)
Para mayor información ver el capítulo I y los artículos 5 y 6 de la Ley Federal sobre
Metrología y Normalización y NOM-008-SCFI-2002 [3].
Ver Glosario de Términos (Anexo 2) para las definiciones correspondientes.
3.1.
Intervalo de trabajo de los métodos de medición
Los evaluadores deben verificar los intervalos de trabajo de los métodos de medición que
emplean las técnicas de EAA e ICP-AES, solicitando la documentación que proporcione
evidencia de la determinación del intervalo de trabajo de los métodos de medición por parte
del laboratorio, el intervalo de trabajo debe estar basado en la en la validación del método y
debe ser coherente con la aplicación del resultado del ensayo (ver Glosario de Términos
para definición y criterios para el término de validación).
El intervalo de trabajo de los métodos de medición debe tomar en cuenta los límites
máximos permisibles o las especificaciones de la Norma a la que se evalúe su conformidad,
las especificaciones de procesos que se estén evaluando o los requerimientos de los clientes
del laboratorio, los cuales idealmente deben estar en la sección media del intervalo de
trabajo.
Por ejemplo, si el límite máximo permisible de Pb en agua potable es de 0.01 mg/L, el
intervalo de trabajo ideal es de 0.002 a 0.05 mg/L.
3.2.
Incertidumbre de medida
Los evaluadores deben verificar la estimación de incertidumbre de medida de los métodos
de medición que emplean las técnicas de EAA e ICP-AES, solicitando la documentación
que proporcione evidencia de la estimación de incertidumbre de medida por parte del
laboratorio, en base a lo que se estipula en la sección 7 de esta Guía Técnica.
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Para el caso de las acreditaciones iniciales, ampliaciones, actualizaciones de métodos de
ensayo o renovaciones hacia la NMX-EC-17025-2006 [2], el laboratorio deberá iniciar su
proceso de estimación de incertidumbre de medida en la confirmación del método y tener
un plan de implantación de acuerdo al capítulo 4 inciso 4.2.3 de las Políticas Referentes a la
Trazabilidad e Incertidumbre de la ema, para cuantificar todos aquellos componentes de
incertidumbre de medida que contribuyan significativamente a la incertidumbre de medida
final. Esto último debe ser realizado según el punto 7 de esta guía.
4.
MÉTODO Y/O SISTEMA DE MEDICIÓN
Ver definiciones de estos conceptos en el Glosario de Términos (Anexo 2).
4.1.
Sistema de medida
El evaluador debe solicitar una descripción suficiente de los elementos del sistema de
medición que emplean las técnicas de EAA e ICP-AES que influyan sobre la trazabilidad
metrológica y el valor de la incertidumbre de medida.
Ejemplo de elementos del sistema de medición de plomo en agua residual:
• Balanza analítica calibrada
• Material volumétrico verificado
• Materiales de referencia certificados (MRC)
• EAAF
• Ácido nítrico ultra puro (UP)
Ver ejemplo en la tabla de Trazabilidad Metrológica de las Mediciones Analíticas (Anexo
1) para un método de ensayo (prueba) que se requiere acreditar.
4.2.
Método de Medición
Ver definiciones de estos conceptos en el capítulo de Glosario de Términos (Anexo 2).
4.3.
Procedimiento de medición
El evaluador debe verificar que los procedimientos de medición (procedimientos internos,
instructivos, protocolos, etc.) estén conformes con las especificaciones de desempeño de los
métodos de medición del alcance de la acreditación.
Nota: Para los métodos propios ver capitulo de validación.
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Los aspectos más comunes del procedimiento de medición que tienen efecto en la
trazabilidad metrológica y en la incertidumbre de medida cuando se emplea la técnica de
espectrofotometría de absorción atómica y espectrofotometría de emisión atómica con
plasma acoplado individualmente son:
Etapa de submuestreo (toma de la muestra para análisis en el laboratorio):
1. Balanza
2. Material volumétrico
Etapa de Preparación de la muestra:
3. Temperatura en digestiones abiertas, en la medición de elementos volátiles
4. Calidad de reactivos, en bajos niveles de concentración de masa
5. Método de digestión y/o extracción
6. Material volumétrico
Etapa de medición:
7. MRC
8. Controles de calidad en caso aplicable (blancos, muestras de control de calidad,
duplicadas, adicionadas, etc.).
9. Curva de calibración (material volumétrico, algoritmo empleado en la calibración)
10. Confirmación metrológica de balanzas y demás instrumentos en donde aplique (Ver
capítulo 5 de esta Guía).
11. Calificación de equipos e instrumentos de medición analítica (CEIMA) donde
aplique (Ver capítulo 5 de esta Guía)
Las magnitudes de influencia y las fuentes de incertidumbre de medida se detallan en el
capítulo 7 de esta Guía Técnica y en la Tabla de Trazabilidad Metrológica de las
Mediciones Analíticas (Anexo 1).
El evaluador debe solicitar evidencia de cómo el laboratorio realiza la evaluación de los
blancos de reactivos para determinar si se deben restar de los valores de las muestras o se
deben utilizar como criterios de aceptación y rechazo de los lotes analíticos. Dicha
interpretación depende del método de ensayo que se utilice y debe estar fundamentado en
dicho método o si no está explicito en el método, no se deben restar los blancos de
reactivos.
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4.4.
Competencia técnica del analista
El evaluador debe solicitar los registros sobre la aptitud técnica (anteriormente llamada
prueba inicial de desempeño del analista) que incluyan al menos datos sobre su sesgo,
recuperación, repetibilidad, límite de cuantificación, límite de detección si aplica al método,
recuperación y adicionalmente si es posible, los resultados de su participación en pruebas
intralaboratorio o interlaboratorio.
El evaluador debe solicitar al laboratorio los registros que demuestren la competencia
técnica de todos y cada uno de los analistas que realizan la medición, los criterios de
aceptación y rechazo y las evidencias de los resultados obtenidos de los analistas, basados
en las especificaciones del método. En caso de que el método no cuente con dichas
especificaciones, para demostrar la competencia técnica del analista, se aplica el siguiente
criterio de aceptación: para recuperación, una variación máxima de (100 ± 20) % y para
repetibilidad un máximo de 20 % DSR (desviación relativa estándar) para muestras
sintéticas que tengan una concentración de masa localizada en la sección media del
intervalo de trabajo del método de medición.
5.
CONFIRMACIÓN METROLÓGICA Y CALIFICACIÓN DE EQUIPOS
En la práctica, la selección de un instrumento de medición se inicia delimitando su uso
previsto y definiendo sus características metrológicas requeridas para obtener mediciones
confiables. Se selecciona entonces un instrumento de medición, mediante la comparación
de estas características metrológicas y las declaraciones del fabricante.
Es importante que los instrumentos de medición se mantengan bajo control, con la finalidad
de evaluar su desempeño y cumplir con los requisitos de la NMX-EC-17025-IMNC-2006
[2], que requiere a los laboratorios de ensayo la evidencia de que los instrumentos cumplen
con el propósito de uso establecido, con un estado de mantenimiento adecuado y la
calibración a patrones nacionales o internacionales, esto con la finalidad de demostrar la
validez de sus resultados de medición.
La presentación de evidencia se realiza mediante los resultados de los procesos de la
Confirmación Metrológica (CM) [6] y la Calificación de Equipo de Instrumentos Analíticos
(CEIMA) [7].
El proceso de CM se aplica a los instrumentos que se emplean en mediciones físicas y que
se calibran externamente por medio de laboratorios de calibración acreditados, este proceso
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demuestra que el equipo es adecuado para el uso propuesto. El proceso de CEIMA se debe
aplicar a todos los instrumentos de medición analítica.
5.1.
Confirmación metrológica (CM)
Las Características Metrológicas del Equipo de Medición (CMEM) son factores que
contribuyen a la incertidumbre de medida. Las CMEM permiten realizar la comparación
directa con los Requisitos Metrológicos del Cliente (RMC) para establecer la Confirmación
Metrológica (CM).
Los RMC en este sentido se refieren normalmente a los requerimientos del método de
ensayo acreditado para satisfacer las necesidades del cliente del laboratorio, en cuanto al
desempeño y especificaciones de los equipos a utilizarse.
Ver definiciones correspondientes a la confirmación metrológica en el Glosario de
Términos (Anexo 2).
El evaluador debe solicitar la documentación que contenga los requisitos metrológicos del
cliente (RMC) considerados en el proceso de CM.
Ejemplo de algunos RMC:
Intervalo de trabajo, sesgo, incertidumbre de medida, estabilidad, deriva, resolución, entre
otros. Ver en el Anexo 3 un ejemplo específico.
El grupo evaluador debe solicitar la documentación que contenga las características
metrológicas del equipo de medición (CMEM) consideradas en el proceso de CM.
Ejemplo de documentos que contengan CMEM:
Certificado de calibración, Informe de calibración.
El evaluador debe solicitar los registros de la verificación metrológica.
El grupo evaluador debe solicitar las evidencias y documentos usados para determinar los
intervalos de CM y verificar que los mismos intervalos de la CM estén basados en los datos
obtenidos en el historial de las confirmaciones metrológicas.
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Los intervalos de CM deben ser revisados y ajustados a las necesidades de aseguramiento
continuo con los RMC. Los intervalos de calibración y de CM pueden ser iguales.
Él evaluador debe solicitar evidencia de que la confirmación metrológica (CM) sea
realizada cada vez que el instrumento sea reparado, ajustado o modificado.
En el Anexo 3 se encuentra un ejemplo de confirmación metrológica, incluye el diagrama
del proceso de la confirmación metrológica y tablas que muestran los RMC básicos de
algunos instrumentos de medición, para realizar el proceso de Confirmación Metrológica.
En el caso de los siguientes componentes de los sistemas de medición empleados en la(s)
técnica(s) de esta Guía, el laboratorio:
• Debe seguir los lineamientos de la CM, para los termómetros, así como para las balanzas
analíticas que se utilicen para pesar muestras y materiales de referencia.
• Debe seguir los lineamientos de la CM, para el material volumétrico que se utilice para
la preparación de los materiales de referencia (disoluciones de trabajo), salvo que dichas
disoluciones sean preparadas gravimétricamente.
• Cuando no aplica la calibración del material volumétrico (indicado en el glosario), se
deberán solicitar registros de los controles que permitan la verificación sistemática del
mismo con referencia a las especificaciones del fabricante.
Adicionalmente a la CM, el evaluador debe solicitar al laboratorio los procedimientos
empleados y registros (cartas de control, registros, entre otros) de los controles
implementados en los equipos de medición, con objeto de asegurar la vigencia de la
confirmación metrológica y que los equipos están dentro de los requerimientos de ésta.
5.2.
Calificación de Equipos e Instrumentos de Medición Analítica (CEIMA)
Ver definición de CEIMA en el Glosario de Términos (Anexo 2).
El evaluador debe solicitar al laboratorio procedimientos ó protocolos de Calificación de
Equipo de Instrumentación Analítica (CEIMA), en el cual se incluyan todas las etapas, así
como evidencia de su cumplimento.
En el Anexo 4 se encuentra un ejemplo de CEIMA con tablas de parámetros básicos por
etapas de calificación (CEIMA) de un EAA y para un ICP-AES.
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El evaluador debe solicitar que los registros del CEIMA se encuentren documentados de
acuerdo a las características metrológicas del equipo, ver ejemplos del Anexo 4.1 y 4.2.
Adicionalmente el evaluador debe solicitar evidencia de recalificación del equipo en los
siguientes casos:
• Cambio de localización del equipo.
• Interrupción prolongada de los servicios que pueda poner en duda la estabilidad del
desempeño del equipo o su calibración.
• Mantenimiento mayor con cambio de partes que afecten la medición (lámparas,
nebulizadores, ajuste de longitud de onda, detector, entre otros).
• Modificación de diseño.
• Cambio de uso que afecte la medición.
Por ejemplo, si se tenía el EAA calificado en un intervalo de longitud de onda para ciertos
elementos químicos y actualmente lo emplea para otros elementos químicos que son
medidos en otro intervalo de longitud de onda, cambio de niveles de composición próxima
a niveles traza (de mg/L a µg/L).
En el caso de los siguientes componentes de los sistemas de medición que emplean las
técnicas que se incluyen en esta Guía, el laboratorio debe seguir el siguiente lineamiento:
• Para los espectrofotómetros de absorción atómica y sus accesorios, espectrómetros de
emisión óptica con plasma acoplado inductivamente y sus sistemas de introducción de
muestras, deben seguir los lineamientos del CEIMA [7].
5.3.
Casos particulares
El material volumétrico que se utilice en las diluciones de muestras, debe ser clase A
verificado considerando su estado físico y con base a criterios estadísticamente
significativos (se deben tener criterios estadísticos para el muestreo de los materiales
volumétricos a verificar basados en el número de piezas y el tiempo entre verificaciones).
La verificación contra las especificaciones debe ser realizada por el laboratorio con un
procedimiento técnicamente válido y registros correspondientes, ésta debe ser realizada
antes de ser puesto en servicio y en periodos establecidos durante su vida útil.
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Los hornos de microondas, autoclaves, baños termostáticos, cámaras ambientales y
sistemas especiales de digestión, deben ser verificados de acuerdo a su especificación y
mantenerse bajo control.
6.
TRAZABILIDAD METROLÓGICA
Los aspectos relacionados con la trazabilidad metrológica, son acordes con lo dispuesto en
la política vigente de la ema [11].
6.1. Trazabilidad metrológica, calibración, patrones y Materiales de Referencia
Certificados (MRC)
Consultar el Glosario de Términos (Anexo 2), para las definiciones correspondientes.
La trazabilidad metrológica del resultado de una medición está relacionada con la
diseminación de la unidad correspondiente a la magnitud que se mide. La expresión del
valor de una magnitud incluye la referencia a una unidad de medida, la cual ha sido elegida
por acuerdo, y por tanto, las medidas de la misma magnitud deben estar referidas a la
misma unidad. Aún cuando la definición de trazabilidad metrológica no impone
limitaciones sobre la naturaleza de las referencias determinadas, es conveniente lograr la
uniformidad universal de las mismas mediante el uso de las unidades del Sistema
Internacional de Unidades, SI, las cuales ya han sido convenidas en el marco de la
Convención del Metro. En México, es obligatorio el uso del Sistema General de Unidades
de Medida (SGUM) [3], el cual contiene a las unidades del SI.
Los elementos de la trazabilidad metrológica en este tipo de mediciones son:
a. El resultado de la medición cuyo valor es trazable. (La trazabilidad metrológica es hacia
el SI, mediante los valores de los MRC con su incertidumbre de medida).
b. Las referencias determinadas a patrones nacionales o internacionales. (Los valores de los
patrones de trabajo deben ser trazables a valores de los MRC nacionales o
internacionales)
c. Cadena ininterrumpida de comparaciones. (Documentar la trazabilidad metrológica
donde se evidencie la utilización de MRC trazables al SI)
d. El valor de la incertidumbre de medida en cada comparación. (La documentación de la
trazabilidad metrológica debe contar con los valores y las incertidumbres de medida
estimadas en cada comparación)
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e. La referencia al procedimiento de calibración o método de medición química en cada
eslabón preferentemente.
f. La referencia al organismo responsable de la calibración, de la certificación del material
de referencia, de la realización del método de referencia, o del Sistema de medición de
referencia, en cada comparación.
Existen algunos mensurandos definidos por mediciones dependientes del método de
medición, en tales casos la trazabilidad metrológica del valor del resultado está establecida
a los valores obtenidos mediante el método, por medio de la utilización de MRC en la
etapa de cuantificación y trazabilidad metrológica al SI de cada una de las magnitudes que
intervienen en el cálculo del valor del mensurando.
Por ejemplo en el caso de Pb y Cd en cerámica vidriada, se debe tener trazabilidad
metrológica de las magnitudes de volumen y concentración de masa de Pb y Cd, mediante
la calibración de la balanza y del material volumétrico por laboratorios acreditados y la
utilización de MRC para cuantificar (curvas de calibración).
Adicionalmente, se debe asegurar que el método este bajo control mediante el uso de
materiales de control de calidad, ya sean MRC o MR y la participación continua en ensayos
interlaboratorio, si existen.
El evaluador debe solicitar que los Materiales de Referencia Certificados utilizados para la
medición de elementos químicos con las técnicas de EAA e ICP-AES proporcionen
trazabilidad metrológica a patrones nacionales certificados por el CENAM, siempre y
cuando estén disponibles, o en su defecto a patrones extranjeros con la autorización
respectiva de la Dirección General de Normas (DGN), según lo especificado en los Art. 26
de la LFMN, 20 y 24 del Reglamento de la LFMN y la Política de Trazabilidad de la ema
[11].
Es importante mencionar que la mayoría de los elementos químicos incluidos en éstas
técnicas de medición, que están sancionados por la normatividad nacional para la
evaluación de la conformidad de dichas normas, se encuentran disponibles en el CENAM,
por lo que los evaluadores deben asegurarse que los laboratorios de ensayo utilicen según
se especifica en la Política de Trazabilidad de la ema [11] (Se recomienda consultar la
disponibilidad de MRC en CENAM en www.cenam.mx).
Los evaluadores deben solicitar, donde aplique, lo establecido en la Tabla de Ejemplo de
Trazabilidad Metrológica de las Mediciones Analíticas (Anexo 1) donde se muestran las
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formas prácticas de trazabilidad metrológica y se indican los instrumentos y equipos de
medición que requieran calibración externa, CM o CEIMA, y las características de los
materiales de referencia, que emplean las técnicas de EAA e ICP - AES.
El grupo evaluador debe revisar los mecanismos que el laboratorio tiene para mantener la
trazabilidad metrológica, como el uso de patrones, con los propósitos de:
• Asegurar el mantenimiento de la trazabilidad metrológica de las mediciones mediante la
comprobación del estado de la caducidad de los MRC, la CM o la CEIMA de los
instrumentos, entre las calibraciones programadas.
• Evidenciar mediante criterios estadísticos los periodos de calificación y re calibración de
los equipos e instrumentos.
El grupo evaluador debe solicitar:
• La demostración de la trazabilidad metrológica mediante el examen detallado de los
certificados de calibración de los instrumentos de medición y de los materiales de
referencia certificados asociados a cada uno de los elementos de la cadena de
comparaciones, dichos documentos deben ser expedidos por laboratorios de calibración
acreditados en las magnitudes específicas y en el caso de los MRC, deben ser expedidos
por el CENAM o por instituciones extranjeras trazables a patrones nacionales de sus
respectivos países y con la autorización de la DGN.
• La demostración de la documentación de la trazabilidad metrológica, puede ser, pero no
se limita, a través de las cartas de trazabilidad metrológica de cada uno de los métodos
de ensayo dentro del alcance de la acreditación, (en las cuales se muestran en los
rectángulos: los MRC, la magnitud, mensurandos, las unidades, la incertidumbre de
medida y en los óvalos: los métodos de medición ó técnica empleada y modelo
matemático), las referencias a las calibraciones, y la identificación del organismo
responsable de cada calibración, basadas en los certificados o dictámenes de calibración,
y de sus MRC y una tabla donde se especifiquen los analitos cubiertos por el método de
ensayo.
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7.
INCERTIDUMBRE DE MEDIDA
Consultar el Glosario de Términos (Anexo 2) para las definiciones correspondientes.
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Los ensayos usualmente tienen el propósito de llevar a cabo la evaluación de la
conformidad con requisitos establecidos, mediante la comparación de éstos con los
resultados de sus mediciones, esto no los excluye de una declaración de la incertidumbre de
medida en los resultados, además de ser una parte indispensable en la expresión de un
resultado de medición. Los resultados de tal evaluación pueden ser: conforme o no
conforme.
7.1. Elementos de la incertidumbre de medida
• El modelo matemático de la medición, descrito mediante una o varias expresiones
matemáticas acompañadas de la nomenclatura correspondiente, y la mención explícita
de las hipótesis necesarias para su validez.
• La lista de las fuentes de incertidumbres de medida significativas y una descripción,
breve y suficiente de las mismas.
• La mención a fuentes de incertidumbre de medida que típicamente no aportan
contribuciones significativas, pero que pueden resultar significativas bajo condiciones
que pudieran ocurrir en el transcurso de una medición.
• Una tabla con los componentes de incertidumbre de medida que contenga al menos, para
cada uno de ellos, su variabilidad, la distribución de probabilidad que se le asocie, el
coeficiente de sensibilidad y su contribución a la incertidumbre de medida estándar
combinada de la medición. La tabla también debe mostrar la incertidumbre de medida
estándar combinada y expandida.
• Una nota relativa a la distribución de probabilidad del mensurando.
• Recomendaciones sobre el cálculo y la expresión de la incertidumbre de medida
expandida de la medición, incluyendo preferentemente y cuando aplique, los grados de
libertad asociados a cada contribución y el número efectivo de grados de libertad.
• Una nota de advertencia sobre el propósito único de ilustración de la tabla presentada y
sobre la obligación de cada laboratorio a realizar sus propias pruebas y consideraciones
sobre la estimación de la incertidumbre de medida.
De acuerdo con la Política de Trazabilidad [11] e Incertidumbre [12] de la ema, para
mediciones analíticas, el laboratorio debe aplicar alguna de las siguientes opciones:
a) Estimar la incertidumbre de medida con base al punto 4.2.1 considerando las magnitudes
de entrada del modelo matemático, cuando el resultado de la medición empleado la
técnica de EAA e ICP - AES es generado a partir de un proceso de medición directa.
Ejemplo:
Plomo en agua potable según la norma NMX-AA-051-SCFI-2001
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b) Estimar la incertidumbre de medida con base a lo establecido en el punto 4.2.2. cuando
el mensurando depende del método de ensayo (prueba), es decir, la medición es
posterior a una serie de etapas complejas de tratamiento de la muestra.
Ejemplos:
Plomo total en suelos, según la norma NMX-AA-051-SCFI-2001
Cadmio y Plomo en artículos de cerámica vidriada según la norma NOM-010-SSA11994
El evaluador debe revisar cómo el laboratorio determina sus principales fuentes de
incertidumbre de medida, algunas están señaladas en la Tabla 1, pero que pueden ser más
dependiendo de los métodos específicos contenidos en el alcance de la acreditación.
En el Anexo 5 se encuentra un ejemplo de la estimación de Incertidumbre de medida en la
medición de cobre en una solución de alta concentración de masa.
Las principales fuentes de incertidumbre de medida identificadas en las mediciones
incluidas en esta guía son:
Tabla 1
Fuentes de incertidumbre de
Etapa operativa
Magnitudes involucradas
medida
1. Submuestreo
Toma de muestra
Volumen y/o Masa
Masa
2. Método de preparación
Secado, digestión, diluciones Volumen
de la muestra
Concentración de masa
MRC, pureza de los
Volumen y/o masa,
3. Calibración Analítica
reactivos, diluciones
concentración de masa del
(Trazabilidad metrológica) involucradas, algoritmo de
MRC
procesamiento de datos
Repetibilidad y
4. Medición
Concentración de masa
reproducibilidad
Cuando se disponga de un estudio de precisión del método (mediante el uso de Material de
control de calidad, MCC) el cual ya incluye la incertidumbre de medida correspondiente a
las etapas 1, 2 y 4, se deberá estimar adicionalmente la fuente señalada en la etapa 3.
Si el laboratorio demuestra que alguna de las fuentes de incertidumbre de medida no es
significativa puede omitirse su evaluación.
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8.
VALIDACIÓN DE MÉTODOS
Consultar el Glosario de Términos (Anexo 2), para su definición.
La validación examina las características de desempeño de un método para identificar y
establecer cualquier limitación que pueda esperarse del método cuando se aplique a un tipo
específico de muestras [8].
Los parámetros recomendados para la validación de un método de ensayo (prueba) que
incluye mediciones analíticas por espectrometría de EAAF e ICP - AES son:
1. Recuperación
2. Sensibilidad
3. Selectividad
4. Robustez
5. Límite de detección
6. Límite de cuantificación
7. Intervalo lineal y de trabajo
8. Reproducibilidad
9. Repetibilidad
10. Sesgo (En algunos casos evaluado a partir del % de recuperación)
11. Incertidumbre de medida (de acuerdo al punto 7 de esta guía)
Para el caso de los métodos incluidos en esta guía los parámetros para realizar una
validación completa son los siguientes:
1. Recuperación
2. Límite de detección
3. Límite de cuantificación
4. Intervalo de trabajo
5. Reproducibilidad
6. Repetibilidad
7. Sesgo (En algunos casos evaluado a partir de la recuperación)
8. Incertidumbre de medida (de acuerdo al punto 7 de esta guía)
Para el caso de las acreditaciones iniciales, renovaciones, ampliaciones o actualizaciones de
métodos de ensayo en la NMX-EC-17025-2006 [2], el laboratorio deberá iniciar su proceso
de estimación de incertidumbre de medida en la confirmación del método y tener un plan
de implantación de acuerdo con el capítulo 4 inciso 4.2.3 de las Políticas Referentes a la
Trazabilidad [11] e Incertidumbre de Medida [12] de la ema, para cuantificar todos
aquellos componentes de incertidumbre de medida que contribuyan significativamente a la
incertidumbre de medida final de la medición. Esto último debe ser realizado según el
punto 7 de esta guía.
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Nota: En el caso descrito en la sección 7 de incertidumbre de medida inciso b se asume que
el sesgo asociado al método de medición es cero.
En la tabla 2 de resumen los requisitos que el evaluador deberá solicitar respecto a la
validación de los métodos de ensayo a acreditar
SITUACIÓN
Desarrollo de un método para un problema en particular
Existe un método evaluado para aplicarlo en un
problema en particular
Un método establecido, realizar una revisión para
incorporar innovaciones
Un método establecido, extenderlo o adaptarlo a un
problema nuevo
Cuando el control de calidad indica que un método
establecido cambia con el tiempo
Establecer un método en un laboratorio diferente
Establecer un método con diferente instrumentación
Establecer un método con diferente operados
CONFIRMACIÓN DEL MÉTODO
O VALIDACIÓN DEL MÉTODO
Validación
Validación
Confirmación del método o validación
Confirmación del método o validación
Confirmación del método o validación
Confirmación del método
Confirmación del método
Confirmación del método
El evaluador debe solicitar al laboratorio la confirmación de todos los métodos, que son
empleados en estas técnicas de medición, aún cuando estos sean normalizados.
Para el caso de evidencia de una Confirmación del Método:
• En el caso de realizar una confirmación del método, el grupo evaluador deberá solicitar
al laboratorio la documentación analítica y los registros que la sustenten.
• Para el caso donde se midan concentraciones cercanas al límite de detección se deben
solicitar:
− Límite de detección
− Límite de cuantificación
− Reproducibilidad
− Sesgo (En algunos casos es evaluado a partir de la Recuperación)
− Incertidumbre de medida
− Intervalo lineal y de trabajo
• Para el caso donde las mediciones de elementos químicos sean a niveles de
concentración de masa altos, no es requisito indispensable la determinación del límite de
detección ni del límite de cuantificación.
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• Para el caso donde las mediciones elementales sean en matriz compleja, se debe solicitar
la recuperación.
Para todos los casos deberá referirse al Capítulo 7 de esta Guía, para la estimación de
incertidumbre de medida.
9.
BUENAS PRÁCTICAS DE MEDICIÓN
El grupo evaluador debe solicitar se encuentren documentadas las Buenas Prácticas de
Laboratorio que siguen en su operación las cuales deben tenerlas referidas y aplicadas
dentro de su sistema de calidad.
Una referencia útil es la publicación “Manual de buenas prácticas de Laboratorio” del
CENAM [5].
Ver Anexo 6 para un ejemplo de Buenas Prácticas de Laboratorio.
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10.
REFERENCIAS
[1]
NMX-Z-055-IMNC-2009, Vocabulario Internacional de Metrología - Conceptos
fundamentales y generales, términos asociados (VIM); equivalente al documento
ISO/IEC GUIDE 99:2007 y a la tercera edición del VIM.
[2] NMX-EC-17025-IMNC-2006, Requisitos generales para la competencia de los
laboratorios de ensayo y calibración.
[3] NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades de Medida.
[4] Eurachem - Citac, Guide Quantifying Uncertainty in Analyticla Measurement, 2nd
Edition, 2000.
[5] CNM-MRD-PT-008, Manual de Buenas Prácticas de Laboratorio, 2nd Edición, 5ª
impresión, septiembre 2002.
[6] NMX-CC-10012-IMNC-2004, Sistema de gestión de las mediciones - Requisitos
para procesos de medición y equipos de medición
[7] DI-2-PTC-620-RAT-001-2004, Calificación de Calificación de Equipo de
Instrumentos Analíticos, CENAM, abril del 2004.
[8] CNM-MRD-PT-030, Métodos analíticos adecuados a su propósito. Guía de
laboratorio para validación de métodos y tópicos relacionados, CENAM, 1998.
[9] Cvitaš T., Quantities describing compositions of mixtures, Metrologia, 1996, 33, 3539
[10] NMX-CH-140-IMNC-2002, Guía para la expresión de la incertidumbre de las
mediciones; equivalente al documento Guide to the Expression of Uncertainty in
Measurement, BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 1995.
[11] MP-CA006, Trazabilidad de las Mediciones - Política de ema vigente.
[12] MP-CA005, Incertidumbre de Mediciones - Política de ema vigente.
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ANEXO 1
Documentación de trazabilidad metrológica e incertidumbre de medida
de los métodos de ensayo (prueba) que se solicita acreditar más comúnmente.
MENSURANDO
NOMBRE DE LA
PRUEBA
No
SUBCOMITÉ
MATRIZ
(1)
(2)
(3)
(4)
1
Metales en alimentos
alimentos
agua potable, agua
purificada y alimentos
ANALITO,
COMPUESTO O
PARÁMETRO
(5)
plomo
MAGNITUD
(6)
concentración de
masa o fracción de
masa
volumen
volumen
masa
REFERENCIA
UNIDADES
NORMA
DOCUMENTO
(7)
(8)
(9)
mg/L o
mg/kg
NOM-117-SSA11994
TÉCNICA DE MEDICIÓN TÉCNICA ANALÍTICA
(10)
Espectrofotometría de
absorción atómica con flama
L
L
g
volumetría
volumetría
gravimetría
(1)
(2)
(3)
(4)
Número consecutivo
Nombre de la prueba
Nombre del subcomité
Especificar la matriz en la cual se encuentra el analito o compuesto. Por ejemplo: Leche,
suelo, agua, aceite, cerámica, etc.
(5) Nombre del analito o compuesto.
(6) Indicar en las filas: el nombre de la magnitud de interés, nombre de aquellas magnitudes que
son medidas para determinar el valor de la magnitud de interés, nombre de aquellas
magnitudes de influencia que participan en la prueba. Usar tantas filas como sea necesario.
(7) Unidades correspondientes al valor del mensurando, a aquellas magnitudes que son medidas
para determinar el valor del mensurando, a aquellas magnitudes de influencia que participan
en la prueba.
(8) Norma(s) en la que se basa la medición de la magnitud correspondiente.
(9) Nombre del (los) documento(s) (procedimiento interno, método de referencia nacional o
internacional), en el que se basa la medición de la magnitud correspondiente.
(10) Nombre de la técnica de medición o técnica analítica utilizada para realizar la medición de la
magnitud correspondiente.
Espectrofotómetro de
absorción atómica, balanza,
pipetas, matraces,
materiales de referencia
certificados, reactivos
si
Pipeta volumétrica
Matraz volumétrico
Balanza
CEIMA
Si
CM
CM
CM
INSTRUMENTO
CEIMA /
CONFIRMACIÓN
METROLÓGICA
(14)
MÉTODO DE
REFERENCIA
SISTEMA DE MEDICIÓN
(11)
INSTRUMENTO, EQUIPO
Y/O MATERIAL
VOLUMÉTRICO
VALIDACIÓN DE
CALIBRADO
MÉTODO DE MEDICIÓN
(12)
(13)
MRC O
PATRÓN DE
REFERENCIA
TRAZABILIDAD
METROLÓGICA (15)
ESTIMACIÓN DE
LA
INCERTIDUMBRE
DE MEDIDA
(16)
OBSERVACIONES
Si
la trazabilidad metrológica
la da el MRC
Si
Si
Si
(11) Nombre del instrumento o sistemas instrumentales de medición que se utilizan para efectuar
la medición de cada magnitud.
(12) Nombre del instrumento y/o material volumétrico calibrado
(13) Indicar si requiere validación
(14) Instrumento o Equipo que requiere CEIMA o CM
(15) Forma de establecer trazabilidad metrológica
(16) Indicar si requiere estimar incertidumbre de medida
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ANEXO 2
GLOSARIO DE TÉRMINOS
En las reuniones y talleres realizadas en las instalaciones del CENAM para la elaboración
de las Guías Técnicas de Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de Medida, entre los
integrantes de los Grupos de Trabajo del CENAM y la ema, se acordó incluir los criterios
de interpretación a las definiciones que se utilizarían en las Guías Técnicas con el objeto de
tener más claridad y uniformizar los conceptos entre los evaluadores que las aplicarán.
Debido a la importancia de poder distinguir adecuadamente las relaciones y diferencias
entre los conceptos de métodos de medición, métodos de ensayo (prueba), procedimientos
de medición, procedimiento de ensayo (prueba), procedimiento interno, protocolo, entre
otros, se elaboró la siguiente tabla de interpretación:
DOCUMENTO
Ensayo (Prueba)
Método de ensayo (prueba)
Método de medición
Procedimiento de medición
Procedimiento Interno,
PNT, Instructivo Técnico,
Protocolo interno, entre
otros.
DEFINICIÓN
Operación técnica que consiste en la
determinación de una o más
características o desempeño de un
producto, material, equipo, organismo,
fenómeno físico, proceso o servicio
dado, de acuerdo a un procedimiento
especificado.
Procedimiento técnico específico para
desarrollar un ensayo (prueba).
Secuencia lógica de operaciones,
descrita genéricamente, usada en la
realización de mediciones.
Conjunto de operaciones, descritas
específicamente, usadas en la
realización de mediciones particulares
de acuerdo a un método dado.
Trascripción específica para las
condiciones del laboratorio de lo
establecido en el método de ensayo
(prueba).
¿Qué solicita el evaluador?
Este no se localiza en ningún
documento, el evaluador no lo debe
solicitar.
El evaluador lo debe solicitar como
documento de referencia, (generalmente
una norma, indicado en el alcance de la
acreditación) para compararlo con el
procedimiento interno.
Se encuentra descrito generalmente
dentro del documento de referencia. El
evaluador no lo debe solicitar.
Se encuentra descrito específicamente
dentro del procedimiento interno.
Este documento lo debe solicitar el
evaluador para compararlo con el
método de ensayo (prueba) y evaluarlo
en sitio.
Ajuste de un sistema de medida: Conjunto de operaciones realizadas sobre un sistema de
medida para que proporcione indicaciones prescritas, correspondientes a valores dados de la
magnitud a medir. [1]
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Cadena de medida: Serie de elementos de un sistema de medida que constituye la
trayectoria de la señal, desde el sensor hasta el elemento de salida. [1]
Ejemplo,
En una medición de espectrometría de absorción atómica incluye el nebulizador, el
quemador, el control de gases de la flama, el monocromador, el fotomultiplicador y el
voltmetro o el transductor de la salida de la señal para la computadora personal.
Calibración: Operación que bajo condiciones especificadas establece, en una primera etapa,
una relación entre los valores y sus incertidumbres de medida asociadas obtenidas a partir
de los patrones de medida, y las correspondientes indicaciones con sus incertidumbres de
medida asociadas y, en una segunda etapa, utiliza esta información para establecer una
relación que permita obtener un resultado de medida a partir de una indicación. [1]
Criterio: El término calibración se utilizará en dos aplicaciones diferentes: En lo que
respecta a la calibración en las mediciones físicas, la calibración de los instrumentos de
medición deberá ser realizada por Laboratorios de Calibración Acreditados. En lo que
respecta a la calibración en las mediciones analíticas, la realizarán los Laboratorios de
Ensayo empleando Materiales de Referencia Certificados.
En las mediciones químicas se establece la trazabilidad metrológica a cantidad de sustancia
a través de la curva de calibración, en la cual se establece la relación entre la señal del
instrumento de medición y la concentración del mensurando por medio de los Materiales de
los Referencia Certificados.
Respecto a la calibración del material volumétrico, termómetros u otros instrumentos de
medición (manómetros, higrómetros, etc.), se deberá exigir su calibración, realizada por
Laboratorios de Calibración Acreditados, sólo si su influencia en la incertidumbre de
medida es significativa, lo cual deberá demostrarse documentalmente. En estos casos, el
laboratorio debe tener evidencias de la verificación periódica de la calibración de sus
instrumentos o materiales, de acuerdo a su uso.
Los casos en los que no se requiere la calibración de material volumétrico, termómetros u
otros instrumentos, por no ser ésta significativa en la incertidumbre de medida, aún así, el
laboratorio deberá mostrar evidencias de la verificación, según las especificaciones del
fabricante, antes de su uso y periódicamente, de acuerdo a su uso.
Nota: Debido a que la calibración de instrumentos de mediciones físicas no incluyen
operaciones de ajuste, el laboratorio debe tener establecidos criterios de aceptación y
rechazo documentados para saber si los instrumentos están dentro de las características
metrológicas originales y que son adecuadas para cumplir con los requisitos metrológicos
del uso propuesto. En el caso de mediciones químicas lo anterior no aplica, ya que la
mayoría de los instrumentos de medición química requieren una optimización de la señal de
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respuesta y esto se logra efectuando diferentes ajustes, dígase posición del nebulizador,
flujos de gas, alineación de lámparas, temperatura de flama, selección de eluyentes, etc.,
siguiendo las recomendaciones correspondientes a cada técnica de acuerdo al manual del
instrumento.
Calificación de Equipos e Instrumentos de Medición Analítica (CEIMA): Proceso general
que asegura que un instrumento es apropiado para el uso propuesto y que su desempeño
está de acuerdo a las especificaciones establecidas por el usuario y el proveedor. [7]
Nota: La CEIMA se compone de los siguientes procesos, la Calificación de Diseño (CD),
Calificación de Instalación (CI), Calificación de operación (CO) y Calificación de
desempeño (C de D).
Calificación del diseño (CD): Cubre todos los procedimientos previos a la instalación del
sistema en el ambiente seleccionado. La CD define las especificaciones operacionales y
funcionales del instrumento y detalla las decisiones deliberadas en la selección del
proveedor.
Calificación de Instalación (CI): Cubre todos los procedimientos relacionados a la
instalación del instrumento en el ambiente seleccionado. La CI establece que el instrumento
se recibió como se diseñó y se especificó, que este instrumento fue adecuadamente
instalado en el ambiente seleccionado, y que este ambiente es apropiado para la operación y
uso del instrumento.
Calificación de Operación (CO): Es el proceso en donde se demuestra que un instrumento
funcionará de acuerdo a su especificación operacional en el ambiente seleccionado.
Calificación de Desempeño (C de D): Es definida como el proceso en donde se demuestra
que un instrumento se desempeña consistentemente de acuerdo a una especificación
apropiada para su uso rutinario.
Característica Metrológica: Característica identificable que puede influir en los resultados
de la medición. [6]
Nota 1: Los equipos de medición generalmente tienen varias características metrológicas.
Nota 2: Las características metrológicas pueden ser el objeto de la calibración.
Criterio: Este término se refiere a resultados de calibración.
Confirmación metrológica: Conjunto de operaciones requeridas para asegurarse de que el
equipo de medición es conforme a los requisitos correspondientes a su uso previsto. [6]
Nota 1: La confirmación metrológica generalmente incluye la calibración y verificación,
cualquier ajuste o reparación necesario, y la subsiguiente re calibración, la comparación con
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los requisitos metrológicos del uso previsto del equipo, así como cualquier sellado y
etiquetado requerido.
Nota 2: La confirmación metrológica no se logra hasta que se haya demostrado y
documentado la adecuación del equipo de medición para el uso previsto.
Nota 3: Los requisitos para el uso previsto incluyen consideraciones tales como alcance,
resolución y error máximo permitido.
Nota 4: Los requisitos metrológicos normalmente difieren de los requisitos para el producto
y no están especificados en éstos.
Criterio: El proceso de confirmación metrológica se debe aplicar solo a los instrumentos
que se utilizan en mediciones físicas tales como b balanzas analíticas, termómetros,
manómetros, hidrómetros, picnómetros, sonómetros, luxómetros, cronómetros y
flujómetros, entre otros.
Ensayo (Prueba): Operación técnica que consiste en la determinación de una o más
características o desempeño de un producto, material, equipo, organismo, fenómeno físico,
proceso o servicio dado. [Guía ISO/IEC 2, NMX-Z-109-IMNC-1996]
Criterio: Las Pruebas (ensayos) pueden ser cualitativas o cuantitativas, pueden también ser
la determinación de las características de desempeño de un proceso o servicio, sin embargo,
en lo relativo a las pruebas analíticas cuantitativas, la prueba (ensayo) incluye siempre un
Método de Medición y por lo mismo, los conceptos de Trazabilidad Metrológica e
Incertidumbre de Medida se aplican a este tipo de métodos de prueba (ensayos).
Incertidumbre de Medida: Parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los
valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza. [1]
Instrumento de Medida: Dispositivo utilizado para realizar mediciones, solo o asociado a
uno o varios dispositivos suplementarios. [1]
Intervalo de Medida: Conjunto de los valores de magnitudes de una misma naturaleza que
un instrumento o sistema de medida dado puede medir con una incertidumbre de medida
instrumental especificad, en unas condiciones determinadas. [1]
Nota 1: En ciertas magnitudes, se utilizan los términos “rango de medida” o “campo de
medida”.
Nota 2: El intervalo de trabajo es generalmente más amplio que el intervalo lineal y puede
establecerse durante la evaluación del intervalo de trabajo.
Nota 3: No debe confundirse el límite inferior de un intervalo de medida con el límite de
detección de dicho instrumento.
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Limite de Detección: Valor medido, obtenido mediante un procedimiento de medida dado,
con una probabilidad β de declarar erróneamente la ausencia de un constituyente en un
material, dada una probabilidad α de declarar erróneamente su presencia. [1]
Nota 1: La IUPAC recomienda por defecto los valores de α y β iguales a 0.05.
Nota 2: En ingles algunas veces se usa la abreviatura LOD.
Nota 3: No debe utilizarse el término “sensibilidad” en lugar de límite de detección.
Límite de cuantificación: Es la concentración más baja del analito que puede determinarse
con un nivel de incertidumbre de medida aceptable. [CITAC/EURACHEM ‘Guide to
Quality in Analytical Chemistry’]
Nota: Debe establecerse empleando materiales de referencia o muestras apropiadas.
Este límite, generalmente es el punto más bajo de la curva de calibración (excluyendo el
blanco). No debe ser determinado extrapolando la curva de calibración.
Algunas convenciones toman el límite de cuantificación como 5, 6 o 10 veces la desviación
estándar de la medición del blanco:
xL = xbl + ksbl
Donde xbl es la media de las mediciones del blanco y sbl la desviación estándar de las
mediciones del blanco, y k es un factor numérico elegido de acuerdo al nivel de confianza
deseado, siendo k = 5, 6 ó 10.
Linealidad: Define la habilidad del método para obtener resultados proporcionales a la
concentración del analito en la prueba. [AOAC – PVMC; EURACHEM “ The fitness for
Purpose of Analytical Methods” 1998]
Nota: Se infiere que el intervalo lineal es el intervalo de concentraciones del analito sobre
las cuales el método proporciona resultados de pruebas proporcionales a la concentración
del analito.
Magnitud: Propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que puede expresarse
cuantitativamente mediante un número y una referencia. [1]
Material de Referencia: Material suficientemente homogéneo y estable con respecto a
propiedades especificadas, establecido como apto para su uso previsto en una medición o
en un examen de propiedades cualitativas. [1]
Criterio: cuando se requiere demostrar trazabilidad metrológica, la calibración de
instrumentos empleados en las mediciones físicas deberá ser realizada por Laboratorios de
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Calibración Acreditados. En lo que respecta a la calibración en las mediciones analíticas, la
realizarán los Laboratorios de Ensayo empleando Materiales de Referencia Certificados.
Material de Referencia Certificado: Material de referencia acompañado por la
documentación emitida por un organismo autorizado, que proporciona uno o varios valores
de propiedades especificadas, con incertidumbres de medida y trazabilidad metrológica
asociadas, empleando procedimientos válidos. [1]
Criterio: Existen 2 tipos de MRC, los que se utilizan para elaborar curvas de calibración y
dar trazabilidad metrológica a las mediciones, los cuales son regularmente en matrices
simples y de alta concentración y los MRC para control de calidad los cuales son matrices
reales (suelo, agua de mar, sangre humana, hígado de pato, etc) a la cual se les ha agregado
o contienen una(s) sustancia(s) químicas en concentraciones en las que se encuentran en las
muestras reales y que regularmente se utilizan para control de calidad o pruebas de aptitud,
los valores, incertidumbres de medida, homogeneidad y estabilidad de ambos deben ser
determinadas por un laboratorio primario o nacional o un organismo competente aprobado
por ellos. Para llevar a cabo los programas de control de calidad el uso principal de los
MRC de Control de Calidad es para asegurar la confiabilidad de sus mediciones con cierta
periodicidad, y rutinariamente se pueden utilizar MR para llevar su control estadístico.
Para demostrar trazabilidad metrológica en una medición química el laboratorio requiere
utilizar MRC para la elaboración de curvas de calibración (o en la ejecución de cualquier
otro método de calibración química).
Criterio: El certificado de un MRC debe especificar claramente el valor certificado, la
incertidumbre de medida correspondiente con un nivel de confianza declarado. El método
utilizado para la determinación del valor certificado, analito al que corresponde el valor
certificado, matriz, recomendaciones de uso, limitaciones, fecha de caducidad, entre otros
Mensurando: Magnitud que se desea medir [1]
Criterio: Para mayor claridad en mediciones analítica, la identificación del mensurando
debe ser acompañada por la matriz, el método de prueba y la técnica de medición con que
se determina, ya que en muchos casos existen resultados de un mismo mensurando que son
diferentes y dependientes del método analítico, por ejemplo calcio soluble en agua residual
por la NMX-AA-051-SEMARNAT-2001 (AAE) es diferente a calcio soluble en agua
potable por volumetría.
Medición: Proceso que consiste en obtener experimentalmente uno o varios valores que
pueden atribuirse razonablemente a una magnitud. [1]
Método de ensayo (prueba): Procedimiento técnico específico para desarrollar una prueba
(ensayo).
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Nota: Los ensayos (pruebas s) pueden ser cualitativos, cuantitativos y la determinación de
las características de desempeño de un proceso o servicio.
Los ensayos (pruebas) cuantitativos son métodos de medición (ver definición); algunos de
ellos están incluidos dentro de los métodos de ensayo (prueba).
Los ensayos (pruebas) cualitativos no incluyen cuantificaciones de mensurandos, por lo que
en éstos no se aplican los conceptos de trazabilidad metrológica e incertidumbre de medida.
Método de Medida (Medición): Descripción genérica de la secuencia lógica de operaciones
utilizadas en una medición. [1]
Criterio: Para los propósitos de esta Guía, los métodos de prueba en química analítica
cuantitativa (ver definición), siempre incluyen un método de medición.
Para los fines de acreditación, el nombre de la identificación del método de medición es el
mismo que el empleado para el método de prueba que se quiere acreditar.
Método Primario: Es un método que tiene la más alta calidad metrológica, cuya operación
se describe y se entiende completamente, para el cual se tiene una declaración completa de
incertidumbre de medida en términos de unidades del SI, y cuyos resultados son, por lo
tanto, aceptados sin referencia a un patrón de la misma magnitud que es medida.
[Metrología, 2001, 38, 289-296]
Método de referencia: Es un método ampliamente investigado, que describe clara y
exactamente las condiciones y procedimientos necesarios, para la medición de uno o más
valores de la propiedad, que han demostrado tener exactitud y precisión de acuerdo con su
propósito de uso y que puede, por lo tanto, ser usado para evaluar la exactitud de otros
métodos por la misma medición, permitiendo en particular la caracterización de un MR.
[3.10 Guía ISO 30]
Criterio: En la ema este término se ha aplicado a los métodos que se acreditan. Desde el
punto de vista metrológico y en esta guía el significado es el establecido en esta definición.
Patrón de Medida: Realización de la definición de una magnitud dada, con un valor
determinado y una incertidumbre de medida asociada, tomada como referencia. [1]
Criterio: Para los propósitos de esta guía y en lo que se refiere a mediciones químicas
(mediciones de cantidad de sustancia), los patrones de medición son Materiales de
Referencia Certificados (MRC).
Principio de Medida: Fenómeno que sirve como base de una medición. [1]
Nota: En mediciones químicas se utiliza el concepto de “Técnica analítica” para designar el
principio químico o físico en que se fundamenta una medición analítica. Este principio,
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solo o combinado con otros, se materializa generalmente mediante un instrumento
(ejemplos: espectrometría de masas, cromatografía de gases, espectrofotometría de
absorción atómica.
Ejemplo:
El efecto Doppler en la medición de velocidad, el efecto Raman en la medición del número
de onda de vibraciones moleculares.
Procedimiento de Medida: Descripción detallada de una medición conforme a uno o más
principios de medida y a un método de medida dado, basado en un modelo de medida y que
incluye los cálculos necesarios para obtener un resultado de medida. [1]
Criterio: Estas operaciones están descritas en: procedimientos o instructivos internos del
laboratorio. Éstos deben estar basados en el Método de Medición que los laboratorios de
ensayo desean acreditar.
Recuperación (Recobro): Proporción de la cantidad de analito, presente en la porción de la
muestra o adicionado a esta, que es cuantificada por el método de ensayo. [Harmonised
guidelines for the use of recovery information in analytical measurement 1999]
CRITERIO: normalmente se utiliza para evaluar la recuperación en porcentaje (% de
recuperación) del analito presente o agregado a una muestra de control de calidad, evalúa la
eficiencia de extracción, proceso de preparación o interferencias que pueden existir al
aplicar el método de ensayo.
Condición de repetibilidad de una medición: Condición de medición, dentro de un conjunto
de condiciones que incluye el mismo procedimiento de medida, los mismos operadores, el
mismo sistema de medida, las mismas condiciones de operación y el mismo lugar, así como
mediciones repetidas del mismo objeto o de un objeto similar en un periodo corto de
tiempo. [1]
Nota 1: A éstas les llama condiciones de repetibilidad.
Nota 2: La repetibilidad se puede expresar cuantitativamente con la ayuda de las
características de la dispersión de los resultados.
Condición de reproducibilidad de una medición: Condición de medición, dentro de un
conjunto de condiciones que incluye diferentes lugares, operadores, sistemas de medida y
mediciones repetidas de los mismos objetos u objetos similares. [1]
Nota 1: Los diferentes sistemas de medición pueden utilizar diferentes procedimientos de
medida.
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Nota 2: En la práctica, conviene que toda especificación relativa a las condiciones incluya
las condiciones que varían y las que no.
Requisitos metrológicos del cliente: Los requisitos metrológicos del cliente son aquellos
requisitos de medición especificados por el cliente como pertinentes para el proceso de
producción del propio cliente. [6]
Nota 1: El cliente puede ser interno o externo a la organización (apartado 3.3.5 de la Norma
ISO 9000:2000).
Criterio: Este término se refiere a los requisitos explícitos e implícitos definidos en el
método de ensayo con respecto al instrumento de medición, como la resolución de un
termómetro, la capacidad y sensibilidad de una balanza analítica.
Sistema de Medida: Conjunto de uno o más instrumentos de medida y, frecuentemente,
otros dispositivos, incluyendo reactivos e insumos varios, ensamblados y adaptados para
proporcionar valores medidos dentro de intervalos especificados, para magnitudes de
naturalezas dadas. [1]
Criterio: Se refiere a todos los equipos e instrumentos de medición, equipo de laboratorio,
materiales y reactivos que intervienen en la realización de una medición.
Ejemplo:
Sistema de medición para la determinación de plomo en agua potable consta de:
9 Espectrómetro de absorción atómica
9 Pipetas volumétricas
9 Matraz aforado
Sistema de Medición para la determinación de cadmio en cerámica consta de:
9 Espectrómetro de absorción atómica
9 Balanza
9 Pipetas volumétricas
9 Matraz aforado
9 Termómetro
9 Solución de ácido acético al 4%
Robustez: La robustez de un procedimiento analítico, es una medida de su capacidad de
permanecer inalterado por pequeñas, pero deliberadas, variaciones en los parámetros del
método y proporciona una indicación de su confiabilidad durante su uso normal. [ICH
Q2A, CPMP/ICH/381/95]
Selectividad (Especificidad): La capacidad de un método para determinar exactamente y
específicamente el analito de interés en la presencia de otros componentes en la matriz,
bajo condiciones de prueba establecidas. [NATA Tech Note #13]
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Sensibilidad: El cambio en la respuesta de un instrumento de medición dividido por el
correspondiente cambio del estímulo (señal de entrada). [IUPAC ‘Orange’ Book]
Nota: El estímulo puede ser por ejemplo: la cantidad del mensurando presente. La
sensibilidad puede depender del valor de estímulo. Aunque esta definición se aplica
claramente al instrumento de medición, también puede aplicarse al método analítico en
conjunto, tomando en cuenta otros factores como el efecto de los pasos para una
concentración.
Sesgo: La diferencia entre los resultados de prueba esperados y el valor de referencia
aceptado. [ISO 3534-1]
Nota: El sesgo es el error sistemático total en contraste con el error aleatorio. Puede existir
uno o más componentes del error sistemático que contribuyen al sesgo. Una diferencia
sistemática mayor con respecto al valor de referencia aceptado se refleja por un valor de
sesgo más grande.’
Titulante: Solución que contiene el agente activo con el cual se lleva a cabo la reacción de
titulación. [IUPAC Compendium of Chemical Terminology 2nd Edition (1997)]
Criterio: el agente activo se refiere a la sustancia química de concentración conocida, que
reacciona con el analito bajo una estequiometria determinada, se utiliza para cuantificar el
analito, normalmente los titulantes son parte de la cadena de mediciones para proporcionar
la trazabilidad metrológica del valor del mensurando.
Trazabilidad Metrológica: Propiedad de un resultado de medida por la cual el resultado
puede relacionarse con una referencia mediante una cadena ininterrumpida y documentada
de calibraciones, cada una de las cuales contribuye a la incertidumbre de medida. [1]
Notas
i.
ii.
Este concepto se expresa frecuentemente por el adjetivo trazable.
La cadena ininterrumpida de comparaciones es llamada cadena de trazabilidad
metrológica.
Validación: Es la confirmación por examen y la provisión de evidencia objetiva de que se
cumplen los requisitos particulares para un uso específico propuesto. [2]
Validación de Método: Es el proceso de establecer las características de desempeño y
limitaciones de un método de medición y la identificación de aquellas influencias que
pueden modificar estas características y a que grado lo afectan. [EURACHEM “The fitness
for Purpose of Analytical Methods” 1998]
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Nota: ¿Qué analitos puede determinar el método?, ¿En qué matrices, en la presencia de qué
interferencias? Dentro de estas condiciones que niveles de incertidumbre de medida
pueden alcanzarse.
Valor de blanco (en medición): Una lectura o resultado originado por la matriz, reactivos y
cualquier sesgo residual, en un proceso o instrumento de medición que contribuye al valor
obtenido de una magnitud en el procedimiento de medición analítica. [IUPAC
Compendium of Chemical Terminology 2nd Edition (1997)]
Verificación: Existen varias definiciones que se aplican a éste término:
La constatación ocular o comprobación mediante muestreo y análisis de laboratorio
acreditado, del cumplimiento de las normas. Asimismo indica en su glosario que las
Unidades de verificación son las personas físicas o morales que hayan sido acreditadas para
realizar actos de verificación por la Secretaría en coordinación con las dependencias
competentes. [LFMN]
La Política de Trazabilidad de la ema indica en el inciso 3.2.4 que los laboratorios de
calibración y/o ensayo acreditados por ema no pueden realizar actividades de unidades de
verificación si no cuentan con la acreditación y aprobación correspondiente.
La Guía ISO 8402 define verificación como: Confirmación por examen y la provisión de
evidencia objetiva de que se cumplen los requisitos especificados.
En el contexto de la Confirmación Metrológica se indica que los laboratorios de ensayo y
calibración deben realizar el proceso de “Verificación Metrológica”.
Criterio: En el contexto de la confirmación metrológica, la confirmación por examen
consiste en la comparación directa entre las características metrológicas del equipo de
medición y los requisitos metrológicos del cliente, esto se denomina verificación. Ver
Guías ISO 9000 e ISO 10012.
Los laboratorios de ensayo no realizan actividades de verificación en el sentido descrito en
la LFMN (las responsables son las Unidades de Verificación), realizan actividades de
comprobación que son comúnmente denominadas como de verificación en las NMX-EC17025-IMNC-2006, NMX-CC-10012-IMNC-2004 y ISO 8402.
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ANEXO 3
EJEMPLO DE
BALANZA ANALÍTICA
CONFIRMACIÓN
METROLÓGICA
DE
UNA
Requisitos metrológicos del cliente (RMC)
El proceso de confirmación metrológica inicia con la identificación de requisitos
metrológicos del cliente (RMC) (A), por ejemplo: el cliente requiere hacer mediciones de
masa en un intervalo de trabajo de 30 - 180 g; por lo tanto, la balanza analítica debe ser
capaz de medir en el intervalo de 20 – 200 g.
Adicionalmente a ésto, requiere medir con una con una resolución de 0.01 mg, una
repetibilidad de 0.03 mg y una incertidumbre de medida de 0.04 mg. También requiere que
los RMC sean consistentes en intervalos de 20 en 20 g.
Tabla 1
RMC
Intervalo de trabajo
Incertidumbre
Repetibilidad
Resolución
(20 – 200) g
< 0.000 40 g
< 0.000 03 g
0.000 01 g
Especificaciones del proveedor.
La persona encargada de hacer la compra de la balanza analítica encuentra que en el
mercado puede adquirir una balanza con las siguientes especificaciones del equipo: alcance
nominal de 210 g con resolución de 0.01 mg, una repetibilidad < 0.025 mg, linealidad <
0.1 mg.
Tabla 2
Especificaciones
Intervalo de trabajo
(0 – 210 )g
Incertidumbre
< 0.000 1 g
Repetibilidad
< 0.000 025 g
Resolución
0.000 01 g
Características metrológicas del equipo de medición (CMEM)
El equipo adquirido es enviado a calibración solicitando que la calibración (B) sea realizada
en el intervalo de trabajo de 20 a 200 g y en intervalos de 20 g.
Producto de la calibración se obtienen las características metrológicas del equipo de
medición (CMEM). A continuación se muestra el ejemplo de lo que se emite en un
certificado o informe de calibración para una balanza analítica (C).
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Prueba de carga excéntrica: Variación máxima de lectura obtenida en la prueba de carga
excéntrica.
Resolución
Carga
Variación máxima
0.02 mg
100 g
0.16 mg
Pruebas de repetibilidad:
Resolución
0.01 mg
0.01 mg
Carga
100g
200g
Repetibilidad
0.000 01 g
0.000 04 g
Prueba de linealidad: (intervalo de 0 a 200 g)
Tabla 3
Carga nominal
(g)
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Corrección
(g)
- 0.000 06
-0.000 12
-0.000 20
-0.000 25
-0.000 29
-0.000 32
-0.000 36
-0.000 37
-0.000 36
-0.000 34
Incertidumbre
(g)
0.000 08
0.000 09
0.000 09
0.000 11
0.000 09
0.000 11
0.000 12
0.000 12
0.000 15
0.000 12
Enseguida se procede a realizar la identificación del estado de la calibración (D).
Confirmación metrológica
Una vez que se tienen los datos de la calibración, se realiza la confirmación metrológica, la
cual consiste en comparar las características metrológicas del equipo de medición, CMEM,
y los requisitos metrológicos del cliente, RMC (E).
Ejemplo:
Tabla 4
Intervalo de trabajo
Incertidumbre
Repetibilidad
Resolución
RMC
(20 – 200) g
< 0.000 40 g
< 0.000 03 g
0.000 01 g
CMEM
(20 – 200 )g
Máximo 0.000 15 g
Máxima 0.000 04 g
0.00001 g
Confirmación metrológica
Cumple
Cumple
No cumple
Cumple
Derivado de la verificación metrológica anterior, se tiene que la repetibilidad no cumple los
RMC, esto se documenta, se debe investigar si es posible realizar un ajuste a la balanza (G).
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Si es posible realizarlo se envía a ajuste (H), si no es posible se debe emitir un informe de
verificación fallida (I) y se identifica para indicar el estado del equipo (J). Una vez
realizado el ajuste, la balanza es calibrada nuevamente (B) obteniéndose las siguientes
CMEM:
Resultado de la Calibración (E)
Prueba de carga excéntrica: Variación máxima de lectura obtenida en la prueba de carga
excéntrica.
Resolución
0.01 mg
Carga
100 g
Variación máxima
0.00003 g
Pruebas de repetibilidad:
Resolución
0.01 mg
0.01 mg
Carga
100g
200g
Repetibilidad
0.00001 g
0.00002 g
Prueba de linealidad: (intervalo de 0 a 200 g)
Tabla 5
Carga nominal
(g)
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Corrección
(g)
- 0.000 06
-0.000 12
-0.000 20
-0.000 25
-0.000 29
-0.000 32
-0.000 36
-0.000 37
-0.000 36
-0.000 34
Incertidumbre
(g)
0.000 08
0.000 09
0.000 09
0.000 11
0.000 09
0.000 11
0.000 12
0.000 12
0.000 15
0.000 12
Una vez obtenidos los datos de la calibración se realiza nuevamente la verificación
metrológica.
Confirmación metrológica
Se comparan las CMEM y los RMC (E).
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Tabla 6
Intervalo de trabajo
Incertidumbre
Repetibilidad
Resolución
RMC
(20 – 200) g
< 0.000 40 g
< 0.000 03 g
0.000 01 g
CMEM
(20 – 200 )g
Máximo 0.000 15 g
Máxima 0.000 02 g
0.00001 g
Verificación metrológica
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Como resultado de la verificación metrológica, se concluye que las CMEM cumplen los
RMC, se documenta la Confirmación Metrológica (F), se realiza la identificación del
estado de calibración (D) y se concluye que la balanza puede ser utilizada para el propósito
para el cual fue confirmada.
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ANEXO 4
EJEMPLOS DE CALIFICACIÓN DE EQUIPO DE INSTRUMENTOS
4.1 Espectrofotómetro de absorción atómica de flama
Propósito de uso: Para la medición de metales en agua residual (NMX aplicables a la
NOM-002-SEMARNAT-1996) y método de prueba para la determinación de Cd, As, Pb,
Sb, Cu, Fe, Zn y Hg en alimentos agua potable y agua purificada por espectrometría de
absorción atómica (NOM-117-SSA1-1994).
Calificación de equipo EAAF
Especificación funcional
Intervalo de longitud de onda 193 a 770 mm
Exactitud de la longitud de onda
En la región del UV: 0.2 nm
En la región visible: 0.4 nm
Resolución
Empleando lámpara de Mn
3 picos definidos 30 % (primer valle / base del primer pico)
Estabilidad de la línea base
Empleando Disolución de Cu de 4 mg/L
La desviación estándar no debe exceder una absorbancia
(α) de 0.0025
Concentración característica, en base a Disolución de Cu
de 4 mg/L
Absorbancia α de (0.077 ± 0.015)
Velocidad de nebulización 4 a 5 mL/min
Sensibilidad:
Límite de detección En base Cu de 0.02 mg/L
Tipos de lámparas
Fuente de radiación (Energía)
Gases:
Acetileno 12 a 14 psi
N2O 50 psi
Aire 50 psi
Sistema de extracción:
Velocidad de extracción: 7 a 9 m/s
Instalación eléctrica 105 a 125 V
Mín. 4 A
CD
CI
CO
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
C de
D
● ● ● ● ●
●
● ●
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Nota: Este es un ejemplo de CEIMA para un modelo de instrumento y configuración
específica. Cada fabricante de acuerdo con el usuario debe establecer las especificaciones
funcionales para el uso propuesto del instrumento.
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Ejemplo de calificación de diseños:
Configuración del Instrumento de Medición Especificación Funcional
Intervalo de trabajo de longitud de
onda:
190 a 800 nm con una longitud focal
de 708 mm
Intervalo de longitud de onda:
193 a 770 nm
Exactitud de la longitud de
onda
En la región del UV: 0.2 nm
En la región Visible: 0.4 nm
Dispersión lineal recíproca 0.65
nm/mm para el intervalo UV
1.3 nm/min para el intervalo visible
Monocromador:
Czerny - Turner Abertura espectral en el intervalo UV
(0.03, 0.07, 0.2, 0.7 y 2.0 nm) y para
Detector:
el visible (0.06, 0.14, 0.4, 1.4 y 4.0
Fotomultiplicador
nm)
Resolución
Empleando lámpara de Mn 3
picos definidos 30 % (primer
valle / base del primer pico)
Estabilidad de la línea base, en
términos de absorbancia (α),
con flama apagada y lámpara de
Cu:
En un periodo de 15 min sα ≤
0.0015
En un período de 2 h sα ≤
0.0025
Velocidad de nebulización 4 a 5
Nebulizador de acero inoxidable
mL/min
Control de Gases:
Automático
Control de gases automático
Acetileno Máx. 14 psi
N20 50 psi
Aire 50 psi
Estabilidad de la línea base, en
términos de la absorbancia (α),
con disolución blanco y
Sistema completo de introducción de lámpara de Cu: En un periodo
muestra, monocromador, detector de 15 min
sα ≤ 0.002
En un período de 2 h
sα ≤ 0.0035
Líneas en el intervalo UV 2880 líneas
/ nm en el intervalo UV 2880 líneas /
nm en un área de 84 x 84 encendiendo
a 210 nm.
En el intervalo visible 1440 líneas /
nm en área de 84 x 84 nm,
encendiendo a 580 nm
Sistema de
introducción de
muestra
Sistema de
Campana de extracción de acero
Velocidad de extracción: 7 a 9
extracción de gas y
inoxidable y motoventilador de PVC m/s
vapores
25 Lámparas
Fuente de
Lámparas de Cátodo Hueco
Cu, Cd, Al, Zn, Pb, Ni, Na, Ca,
radiación
K, Mg, …
Sensibilidad: Límite de
detección
En base Cu de 0.02 mg/L
En base a disolución de Cu y
Concentración, característica en
Todo el sistema
disolución blanco de reactivo
base a:
Disol. De Cu de 4 mg/L, en
términos de la absorbancia (α):
0.077 ± 0.015
Instalación eléctrica
Instalación
Instalación del laboratorio
105 a 125 V
eléctrica
mín. 4 A
Especificación del
Calificación
Proveedor Seleccionado del diseño
190 a 800 nm
Cumple
Empleando lámpara de Hg
En la región de UV: 0.2 nm
En la región Visible: 0.4 nm
Cumple
Resolución no especificada
Evaluar en el
laboratorio con
el proveedor
Estabilidad en la línea base, en
términos de absorbancia (α) con
flama apagada y lámpara de Cu:
En un período de 15 min sα ≤
0.0015
En un período de 2 h sα ≤ 0.0025
Cumple
Velocidad de nebulización 4 a 5
mL/min
Cumple
Control de gases: automático
Acetileno 12 a 14 psi
N20 44 a 58 psi
Aire 44 A 58 PSI
Cumple
Estabilidad de la línea base, en
términos de la absorbancia (α),
con disolución blanco lámpara
de Cu:
En un período de 15 min
sα ≤ 0.002
En un período de 2 h
sα ≤ 0.0035
Cumple
Velocidad de extracción: 7 a 8
m/s
Cumple
26 Lámparas
Cu, Cd, Al, Zn, Pb, Ni, Na, Ca,
K, Mg, …
Cumple
Límite de detección
En base Cu de 0.003 mg/L
En base a:
Disol. De Cu de 4 mg/L,
absorbancia
(α) de 0.077 ± 0.015
Instalación eléctrica
115 ± 10 V
4A
Cumple
Cumple
Cumple
Notas:
• Absorbancia (α), es una magnitud de dimensión uno. Este tipo de magnitudes es considerada
cuando su definición involucra, ya sea dividir un tipo de magnitud por otra del mismo tipo, tal
como fracción, cocientes, eficiencias y tipos de magnitudes relativas o una división ó
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multiplicación de un tipo de magnitud convencional de base cuyos exponentes reducen a cero su
dimensión tal como un número característico. Dybkaer R. Metrología, 41 (2004) 69-73.
• Las especificaciones funcionales en celdas con líneas punteadas dependen de la configuración
descrita en las celdas que contienen líneas punteadas.
Ejemplo de calificación de instalación:
Especificación Funcional
Resultado
Intervalo de longitud de onda 19 a 77 nm
Exactitud de la longitud de onda
Empleando lámpara de Hg
En la región del UV: 0.2 nm
En la región Visible: 0.4 nm
Concentración característica empleando una
disolución de Cu de 4 mg/L, en términos de
absorbancia (α) de 0.077 ± 0.015
Velocidad de nebulización
4 a 5 mL/min
Sensibilidad: Límite de detección
En base Cu de 0.02 mg/L
Gases:
Acetileno 12 a 14 psi
N2O 50 psi
Aire 50 psi
Sistema de Extracción:
Velocidad de extracción: 7 a 8 m/s
Instalación eléctrica
105 a 125 V
Mín. 4 A
Tipos de Lámparas
Fuente de radiación (Energía)
Calificación de Instalación
Ver la tabla de control de vida de las lámparas
Ejemplo de formato para iniciar el registro el control de vida de lámparas:
Control de vida de las lámparas
Fecha
Elemento
Tipo de
lámpara
Número de
serio
Longitud
de onda
nm
Ancho de
banda
espectral
nm
corriente
aplicada
energía
mA
Ejemplo de calificación de operación:
Especificación Operacional
Resultado
Calificación de
operación
253.895
0.2 nm intervalo ultravioleta 296.980
365.255
404.875
Intervalo y exactitud de
longitud de onda
436.112
0.4 nm intervalo visible
546.245
577.013
579.003
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Ejemplo de calificación de operación:
Especificación Operacional
Resolución
Estabilidad de la línea
base
Resultado
Calificación de
operación
3 picos bien definidos y el valor de 30 % entre las dos crestas haciendo
la medición del valle a la base.
Flama apagada
Corto plazo
En un período de 15 min, en términos
de absorbancia (α), sα ≤ 0.0015
Flama apagada
Largo plazo
En base a lámpara de Cu. En un periodo de 2 h, en términos de
La desviación estándar no absorbancia (α), sα ≤ 0.0025
debe exceder de lo
Flama encendida, con disolución blanco
especificado
Corto plazo
En un periodo de 15 min, en términos
de absorbancia (α), sα ≤ 0.002
Flama encendida, con disolución blanco
Largo plazo
En un período de 2 h, en términos de
absorbancia (α), sα ≤ 0.0035
Velocidad de
nebulización
4 a 5 mL/min
Concentración
característica
Límite de detección
Sistema de extracción
Instalación eléctrica
En base a disolución de Cu de
4 mg/L
(0.077 ± 0.015) α
En base Cu de 0.02 mg/L
Velocidad de extracción: 7 a 8
m/s
105 a 125 V
min 4 A
Ejemplo de calificación de desempeño:
Especificación Funcional
Resultado
Calificación de Desempeño
Concentración característica, en base a disolución de Cu de
4 mg/L, en términos de absorbancia (α): 0.077 ± 0.015
Velocidad de nebulización
4 a 5 mL/min
Gases
Acetileno 12 a 14 psi
N2O 50 psi
Aire 50 psi
Tipos de lámparas
Ver la tabla de control de vida de las
lámparas
Fuente de radiación (energía)
Ejemplo de formato para el registro continúo del control de vida de lámparas:
Control de vida de las lámparas
fecha
elemento
tipo de
lámpara
número de
serie
longitud de
onda
nm
ancho de banda
espectral
nm
corriente aplicada
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energía
mA
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Nota:
• Para las pruebas involucradas en la calificación de desempeño, se recomienda
donde aplique, realizar gráficos de cartas de control.
4.2 Espectrómetro de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente
Propósito de uso: Para la medición de metales en agua residual (NMX aplicables a la
NOM-002-SEMARNAT-1996) y método de prueba para la determinación de Cd, As, Pb,
Cu, Fe, Zn y Hg, en alimentos agua potable y agua purificada por espectrometría de
absorción atómica (NOM-117-SSA1-1994).
Calificación de equipo de ICP - AES
Especificación funcional
Capacidad de medición simultánea, en el intervalo de trabajo de λ de 178 a
767 nm, la especificación establece una exactitud del 20 % del valor de
concentración de masa medido (mg/L)
Exactitud, en el intervalo de trabajo de λ de 178 a 767 nm, la
especificación establece una exactitud del 10 % del valor de concentración
de masa medido (mg/L)
Sensibilidad, límite de detección (LD) en base a las líneas principales del
intervalo de trabajo de λ de 180 a 760 nm de 10 μg/L
Deriva, en base a intervalo de trabajo de λ de 178 a 767 nm, en un período
de tres horas es de 1 al 3 %
Resolución de longitud de onda en base a As, Mn, Cu y Ba, Δλ = 0.05 nm
Ruido del detector, Máx 0.03 cts/s (Cuentas por segundo), con el plasma
apagado, en base a intervalo de trabajo de λ de 178 a 767 nm
Velocidad de introducción de la muestra, de 1 a 2 mL/min
Linealidad de 30 a 200 órdenes de magnitud
Gases, Argón 80 ± 5 psi
Sistema de extracción, Velocidad de extracción de 8 - 9 m/s
Instalación eléctrica
220 ± 10 V
Min 30 A
CD
CI
CO
C de D
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
● ● ● ● ● ● ●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
● ● ● ● Nota: Este es un ejemplo de CEIMA para un modelo de instrumento y configuración
especificaciones funcionales para el uso propuesto del instrumento.
Ejemplo de calificación de diseño:
Configuración del Instrumento de
Medición
Especificación funcional
Especificación del
proveedor seleccionado
Rejilla de difracción tipo Echelle 60
x 60 mm y prisma de sílica de alta
pureza
Sistema óptico
Longitud focal 38 cm
Intervalo de longitud de onda 165 a
1000 nm
Capacidad de medición
simultánea, en el intervalo de
trabajo de λ de 178 a 767 nm, la
especificación establece una
exactitud del 20 % del valor de
concentración de masa medido
Capacidad de medición
simultánea, en el intervalo de
trabajo de λ de 178 a 767 nm, la
especificación establece una
exactitud del 20 % del valor de
concentración de masa medido
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Fecha de emisión 2012-11-30, fecha de entrada en vigor 2013-01-01, revisión 02
Calificación
de Diseño
Cumple
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Ejemplo de calificación de diseño:
Configuración del Instrumento de
Medición
Especificación funcional
(mg/L).
(mg/L).
Empleando una disolución y un
blanco:
Disolución Multielemental acuosa
al 5 % HNO3 + 0.01 Triton X-100:
-P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 10
mg/L
- Zn, Cd, Mn, Ba a 1 mg/L
Resolución de longitud de onda
Resolución de longitud de onda en
Órdenes de magnitud de 30 a 200
Detector
Sistema de
introducción
de muestra
Especificación del
proveedor seleccionado
Corrector de fondo simultáneo tipo
en base a As, Mn, Cu y Ba, Δλ = base a As, Mn, Cu y Ba, Δλ = 0.03
OFF PEAK
0.05 nm
nm
Cumple
Líneas: 45/MM, con grado de
optimización de 63 mm
Linealidad de 30 a 200 órdenes
de magnitud
Cumple
Detector de estado sólido
simultáneo CID
Deriva, en base a intervalo de
trabajo de λ de 178 a 767 nm, en
Deriva, en base a intervalo de
un período de tres horas es de 1 a 3
trabajo de λ de 180 a 760 nm, en
%.
un período de tres horas es de 1 a
Empleando una disolución de P, S,
3%
As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 10 mg/L y
Zn, Cd, Mn, Ba a 1 mg/L
Ruido del detector, Máx 0.01 cts/s
Ruido del detector, Máx 0.03
(cuentas por segundo), con el
cts/s (Cuentas por segundo), con plasma apagado, en base a
el plasma apagado, en base a
intervalo de trabajo de λ de 178 a
intervalo de trabajo de λ de 178 a 767 nm, empleando las líneas
767 nm
principales de P, S, As, Tl, Se, Pb,
Cu, K, Zn, Cd, Mn, Ba
Límite de detección (LD) en base a
las líneas principales de λ de los
elementos: P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu,
K, Zn, Cd, Mn, Ba, empleando la
Sensibilidad, límite de detección misma calibración de la prueba de
(LD) en base a las líneas
capacidad de medición simultánea,
principales del intervalo de
se leen 10 disoluciones blanco (10
trabajo de λ de 180 a 760 nm de veces) cada 10 min y los resultados
10 μg/L
se expresan en concentración de
masa (mg/L).
Para P, S, As, Tl, Se, Pb, K, Cu el
LD es de 10 μg/L; para Zn, Cd,
Mn y Ba es de 1 μg/L
Linealidad de 30 a 200 órdenes de
magnitud
Sistema de nebulización, tipo
Meinhard
Velocidad de introducción de
muestra de 1 a 2 mL/min
Velocidad de introducción de
muestra de 0.5 a 2 mL/min
Cámara ciclónica de cuarzo
Exactitud en el intervalo de
trabajo de λ de 178 a 767 nm, la
especificación establece una
exactitud del 10 % del valor de
concentración de masa medido
(mg/L)
Exactitud, en el intervalo de
trabajo de λ de 178 a 767 nm, la
especificación establece una
exactitud del 10 % del valor de
concentración de masa medido
(mg/L)
Empleando dos disolución y un
blanco:
Disolución 1, multielemental
acuosa al 5 % HNO3 + 0.01 Triton
X - 100:
-P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 1
mg/L
-Zn, Cd, Mn, Ba a 0.1 mg/L
Argón 80 ± 5 psi
Bomba peristáltica de 8 rollos con
alcance de velocidad de 200 rpm
Antorcha con operación de: bajo
flujo/baja potencia, alto flujo/alta
potencia, y tubo central
desmontable
Generador de radio frecuencia
40.68 NHz, de autocontrol,
autosintonía con cristal controlado
Gases, Argón
Argón 80 ± 5 psi
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Analíticas que Emplean la Técnica de Espectrofotometría de Absorción Atómica con Plasma
Acoplado Inductivamente / noviembre 2012
Fecha de emisión 2012-11-30, fecha de entrada en vigor 2013-01-01, revisión 02
Calificación
de Diseño
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
49 de 69
Ejemplo de calificación de diseño:
Configuración del Instrumento de
Medición
Especificación del
proveedor seleccionado
Especificación funcional
Calificación
de Diseño
Sistema de
extracción de
gases y
vapores
Campana de acero inoxidable
Sistema de extracción
Velocidad de extracción: 8 a 9
m/s
Sistema de extracción
Velocidad de extracción: 8.4
m3/min (300 ft3/min)
Cumple
Instalación
eléctrica
Instalación del laboratorio
Instalación eléctrica
220 ± 10 V
Mín. 30 A
Instalación eléctrica
220 ± 10 V
Mín 30 A
Cumple
Ejemplo de calificación de instalación:
Especificación funcional
Resultado
Calificación de instalación
Capacidad de medición simultánea, en el intervalo de trabajo de
λ de 178 a 767 nm, la especificación establece una exactitud del
20 % del valor de concentración de masa medido (mg/L)
Exactitud, en el intervalo de trabajo de λ de 178 a 767 nm, la
especificación establece una exactitud del 10 % del valor de
concentración de masa medido (mg/L)
Sensibilidad, límite de detección (LD) en base a las líneas
principales del intervalo de trabajo de λ de 180 a 760 nm de 10
μg/L
Deriva, en base a intervalo de trabajo de λ de 178 a 767 nm, en
un periodo de tres horas es de 1 al 3 %
Resolución de longitud de onda en base a As, Mn, Cu y Ba, Δλ
= 0.05 nm
Ruido del detector, Máx. 0.03 cts/s (Cuentas por segundo), con
el plasma apagado, e base a intervalo de trabajo de λ de 178 a
767 nm
Gases. Argón 80 ± 5 psi
Sistema de extracción, velocidad de extracción: 8 - 9 m/s
Instalación eléctrica
220 ± 10 V
Mín. 30 A
Ejemplo de calificación de operación:
Especificación funcional
Resultado
Calificación de
operación
Capacidad de medición simultánea,
en el intervalo de trabajo de λ de
178 a 767 nm, la especificación
establece una exactitud del 20 %
del valor de concentración de masa
medido (mg/L).
Resolución de longitud de onda Δλ
= 0.03 nm
Empleando una disolución y un
blanco: Disolución multielemental
acuosa al 5 % HNO3 + 0.01 Triton X100:
-P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 10 mg/L
-Zn, Cd, Mn, Ba a 1 mg/L
en base a As, Mn, Cu, y Ba, Δλ = 0.03
nm
Empleando una disolución de P, S,
Deriva, en base a intervalo de
As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 10 mg/L
trabajo de λ de 178 a 767 nm, en un
Empleando una disolución de Zn, Cd,
período de tres horas es de 1 al 3 %
Mn, Ba a 1 mg/L
Ruido del detector, Máx. 0.01 cts/s
(cuentas por segundo), con el
Empleando las líneas principales de P,
plasma apagado, en base a
S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K, Zn, Cd, Mn,
intervalo de trabajo de λ de 178 a Ba
767 nm
Guía Técnica de Trazabilidad Metrológica e Incertidumbre de Medida en las Mediciones
Analíticas que Emplean la Técnica de Espectrofotometría de Absorción Atómica con Plasma
Acoplado Inductivamente / noviembre 2012
Fecha de emisión 2012-11-30, fecha de entrada en vigor 2013-01-01, revisión 02
50 de 69
Ejemplo de calificación de operación:
Especificación funcional
Resultado
Calificación de
operación
Para P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K, Zn,
Cd, Mn, Ba y empleando la misma
calibración de la prueba de capacidad
de medición simultánea, se leen 10
Sensibilidad, límite de detección
disoluciones blanco (10 veces) cada
(LD) en base a las líneas
10 min y los resultados se expresan en
principales del intervalo de trabajo
concentración de masa (mg/L).
de λ de 180 a 760 nm
-Para P, S, As, Tl, Se, Pb, K, Cu el
LD es de 10 μg/L
-Para Zn, Cd, Mn, y Ba el LD es de 1
μg/L
Intervalo lineal para cada elemento a
Linealidad de 30 a 200 órdenes de medir
magnitud
Nota: debe describirse en base a la
especificación del proveedor
Velocidad de introducción de
0.5 a 2 mL/min
muestra
Disolución 1, multielemental acuosa
Exactitud, en el intervalo de trabajo
al 5 % HNO3 + 0.01 Triton X-100:
de λ de 178 a 767 nm, la
-P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 10 mg/L
especificación establece una
-Zn, Cd, Mn, Ba a 1 mg/L
exactitud del 10 % del valor de
Disolución 2, multielemental acuosa
concentración de masa medido
al 5 % HNO3+ 0.01 Triton X-100:
(mg/L) empleando dos
-P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 1 mg/L
disoluciones y un blanco.
-Zn, Cd, Mn, Ba a 0.1 mg/L
Ejemplo de calificación de desempeño:
Especificación funcional
Resultado
C de D
Empleando una disolución y un
Capacidad de medición simultánea,
blanco:
en el intervalo de trabajo de λ de
Disolución Multielemental acuosa
178 a 767 nm, la especificación
al 5 % HNO3 + 0.01 Triton X-100:
establece una exactitud del 20 %
-P, S, As, Tl, Se, Pb, Cu, K a 10
del valor de concentración de masa
mg/L
medido (mg/L)
-Zn, Cd, Mn, Ba a 1 mg/L
Velocidad de introducción de
0.5 a 2 mL/min
muestra
Intervalo lineal para cada elemento
Linealidad de 30 a 200 órdenes de a medir.
magnitud
Nota: debe describirse en base a la
especificación del proveedor
Gases, Argón
80 ± 5 psi
Nota:
Para las pruebas involucradas en la calificación de desempeño, se recomienda donde
aplique realizar gráficos de cartas de control.
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ANEXO 5
EJEMPLO DE ESTIMACIÓN DE INCERTIDUMBRE DE MEDIDA
PARA MEDICIÓN DE Cu POR ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
ATÓMICA CON FLAMA
1. Objetivo
Estimación de incertidumbre de medida de elementos químicos en concentraciones altas
(mg/L), empleando la técnica de espectrometría de absorción atómica con flama (EAAF).
2. Alcance
Aplica a la estimación de incertidumbre de medida en las mediciones de concentración de
masa de cobre (Cu) de aproximadamente 1000 mg/L en matriz acuosa, empleando la
técnica de espectrofotometría de absorción atómica con flama (EAAF), que involucran en
su preparación de muestra al menos dos procesos de dilución.
3. Método de medición
El método consiste en medir la concentración de masa de Cu en una dilución acuosa, el
proceso de preparación involucra dos diluciones en volumen empleado una disolución de
ácido nítrico con una fracción volumen de 0.02 mL/mL, también se prepara un blanco de
reactivo el cual debe ser empleado para la corrección correspondiente y una disolución de
un Material Referencia Certificado (MRC) de control. Para medir la concentración de masa
se realiza una curva de calibración empleando 5 disoluciones a diferente concentración de
masa (mg/L) de Cu preparadas a partir de un Material de Referencia Certificado (MRC). El
algoritmo es el procedimiento matemático para encontrar el resultado. En este ejemplo se
emplea simplemente la curva de calibración que se representa con una línea recta.
4. Estimación de incertidumbre de medida
4.1 Modelo Matemático
El cálculo involucrado en la medición de una concentración de masa de cualquier elemento
químico, sobre la base del método descrito está dada por:
(1)
Donde:
Concentración de masa del mensurando obtenida a partir de la aplicación
de un método de medición.
Concentración de masa del mensurando obtenida a través de la curva de
calibración.
Factor de dilución aplicado a la muestra, puede haber tantas diluciones “n”
como sean necesarias.
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Factor de corrección, éste es empleado sólo cuando el método lo indique.
4.2 Identificación de fuentes de incertidumbre de medida
En el siguiente diagrama se identifican las fuentes de incertidumbre de medida involucradas
en la medición de Cu empleando EAAF.
Figura 1. Procedimiento para la medición de Cu empleando EAA
En base al diagrama de la figura 1 y al modelo matemático se elabora el diagrama causa
efecto, ver la figura 2.
Figura 2. Diagrama causa - efecto para medición de Cu, empleado espectrofotometría de
absorción atómica
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4.3 Estimación de las fuentes de incertidumbre de medida
En esta sección se describe la estimación de las fuentes de incertidumbre de medida que
son identificadas durante el proceso de medición. Las fuentes de incertidumbre de medida
pueden ser el resultado de datos experimentales o estimarse en base a suposiciones con
fundamento científico.
4.3.1 Concentración de masa (mg/L) de Cu medido en el instrumento a través de la curva
de calibración
.
Para esta magnitud de entrada se identifican tres fuentes de incertidumbre de medida: a)
(Concentración de masa medido por la curva de calibración),
respuesta del instrumento
b) el MRC
y c) valor del blanco .
a) Se basa en la expresión de la curva de calibración, que es típicamente una línea recta.
(2)
Para la cual despejamos la componente “x” que es la concentración de masa de Cu
⁄
Sustituyendo en términos de concentración de masa,
obtiene:
(3)
y señal del instrumento α se
(4)
Donde:
α
b0
b1
Concentración de masa (mg/L) de Cu, resultado de la curva de calibración
Lectura observada del instrumento, en este caso la magnitud absorbancia
Ordenada al orgin de la curva de calibración
Pendiente de la curva de calibración
La incertidumbre de medida de la concentración de masa debida a la curva de calibración
puede calcularse por varios métodos (Ver apéndice E.3 de Eurachem/CITAC Guide Second
edition 2000); el que se ejemplificara aquí es la incertidumbre de medida obtenida a partir
de los datos en la curva de calibración expresada como una línea recta.
El diseño experimental típico para realizar una curva de calibración con “i” concentración
de masa conocidas (disoluciones preparadas a partir de MRC) y “j” repeticiones (lecturas
de la señal que proporciona el instrumento, para este casa absorvancia, α), con lo que se
hace un arreglo xi, yj (γi, αi).
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Curvas de calibración
y1
y2
………
yj
x2
.....
Concentraciones
x1
xi
xi, yj
Donde n = i * j
Para este arreglo se realiza la regresión lineal y calculamos b1 y b0.
Con los datos obtenidos se determina la ecuación de la línea recta que representa la curva
de calibración. La incertidumbre de medida estándar de la concentración de masa del
elemento químico a medir “γ”, mediante la respuesta del instrumento “α” se calcula como:
1
1
(5)
Donde:
s
b1
p
n
Incertidumbre de medida del mesurando obtenida por el instrumento
calibrado
Desviación estándar residual del cálculo de regresión lineal
Pendiente de la línea recta
Número de replicas de la muestra estudio
Número disoluciones (puntos) empleados en la curva de calibración
multiplicando por el número de replicas (lecturas) de cada disolución
(punto), total de datos (i*j).
Concentración de masa (mg/L) en estudio
Se recomienda que sea la muestra control cuando se realice la validación del
método.
Promedio de las concentraciones de masa de las disoluciones empleadas en
la curva de calibración.
Suma de cuadrados de los residuales de las concentraciones obtenidas.
La desviación estándar residual s y la suma de cuadrados de los residuales de las
concentraciones obtenidas
se calculan a partir de las ecuaciones 6 y 7 respectivamente:
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∑
2
(6)
(7)
Donde:
s
n
Desviación estándar residual del cálculo de regresión lineal
Las “j” lecturas observadas correspondientes a
conocidas con las que
se calibro el instrumento.
Las “i” lecturas ajustadas correspondientes a
conocidas del
instrumento en la curva de calibración.
número total de datos (i*j)
Suma de cuadrados de los residuales de las concentraciones obtenidas.
Concentración de masa de cada disolución de referencia i(MRC) empleadas
en la curva de calibración
Promedio de las concentraciones de masa de las disoluciones de referencias
empleadas en cada uno de los puntos de la curva de calibración.
En el caso de que el instrumento no exhiba valores de concentración de masa a través de un
programa de computo, cada una de las lecturas αi,j puede ser transformada a concentración
de masa mediante la ecuación (1).
b)
Material de referencia certificado (MRC). El valor certificado del material de
referencia tiene incertidumbre de medida asociada que debe ser obtenida del certificado del
material de referencia.
Del certificado se obtiene la incertidumbre de medida expandida Uexp para obtener la
incertidumbre de medida estándar uMRC se emplea el valor del factor de cobertura k que
indique el certificado del MRC.
⁄
(8)
En caso que se realicen un número n de diluciones, para obtener la concentración de masa
requerida del MRC en estudio en la curva de calibración, se debe considerar la
incertidumbre de medida de las diluciones correspondientes y combinarse con la
incertidumbre de medida estándar del MRC en forma cuadrática relativa con la
incertidumbre de medida del MRC; lo anterior en base a la regla 2 indicada en el capítulo 8,
Sección 8.2.6 de Eurachem/CITAC Guide second edition 2000. Pueden llegar a usar una o
más diluciones, con lo cual se tendrían una o más fuentes de incertidumbre de medida,
dependiendo del número n de diluciones a realizar. Ver ejemplo en la sección 4.3.2 de este
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anexo en donde se describe la estimación de incertidumbre de medida en un proceso de
dilución (factor de dilución).
……
(9)
Entonces la estimación de incertidumbre de medida relativa final del MRC es estimada por:
⁄
(10)
c)
Incertidumbre de medida debida al valor del blanco. La incertidumbre de medida
del valor del blanco sólo es considerada si el método de medición indica que aplica la
corrección del valor del blanco en la ecuación de resultado final, de lo contrario este
componente no es tomado en cuenta.
Cuando el método indique que aplica la corrección del blanco, entonces aplica la siguiente
descripción de estimación de incertidumbre de medida.
Una vez tomada la serie de lecturas del blanco y calculado el valor la magnitud a medir a
partir de la curva de calibración, la componente de incertidumbre de medida es estimada
por:
(11)
√
Donde:
n
Desviación estándar de las lecturas en concentración de masa de los blancos.
Número de lecturas del blanco.
4.3.1.1 Incertidumbre de medida estándar de la concentración de masa (mg/L) de Cu, γ(X-B).
La incertidumbre de medida de γ(X-B), se estima al combinar las incertidumbres de medida
de γ(X)i, de γMRC y la de γB, aplicando la regla 1 indicada en la referencia de la sección 4.3.1
inciso b) de este anexo:
(12)
NOTA IMPORTANTE: Dependiendo de cada laboratorio y su método, en este punto
pueden considerarse otras fuentes de incertidumbres de medida, siempre y cuando sean
significativas tales como los factores de respuestas del instrumento: sensibilidad y
reproducibilidad, y entonces serán combinadas de forma cuadrática con la
.
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4.3.2 Factor de dilución
El factor de dilución normalmente se emplea cuando se miden elementos químicos en
muestras de concentración de masa (mg/L) mayor al intervalo de trabajo del método. El
factor de dilución se obtiene a partir de un proceso de dilución y pueden llevarse a cabo n
diluciones de la muestra. El modelo matemático de una dilución esta dado por:
⁄
(13)
Donde:
fdn
V2
V1
Factor de dilución n
Volumen de aforo
Volumen de alícuota
En el proceso de una dilución se identifican dos fuentes de incertidumbre de medida, el V2
de aforo y el V1 de la alícuota de la muestra. La estimación de incertidumbre medida
relativa del factor de dilución, se realiza combinando las incertidumbres de medida de
ambas mediciones: volumen de la alícuota de muestra y volumen de aforo, de forma
relativa y cuadrática, de acuerdo a la ecuación 14:
⁄
⁄
(14)
a) Estimación de las fuentes de incertidumbre de medida de la medición de volumen de la
alícuota V1 y aforo V2.
La estimación de incertidumbre de medida de la medición de volumen Vn en cualquier
material volumétrico, identifica tres principales fuentes de incertidumbre de medida que
afectan esta medición:
− el efecto de la variabilidad o repetibilidad del volumen medido por el analista.
− el efecto de la variación de la temperatura con respecto a la temperatura de calibración
del material volumétrico, que se estima a partir del factor de expansión del líquido.
− y la tolerancia del material volumétrico. Cuando esta fuente de incertidumbre de medida
es significativa en el proceso de medición, se recomienda calibrar el material
volumétrico a emplear y tomar la incertidumbre de medida resultante de la calibración.
Considerando estas tres fuentes de incertidumbre de medida en la medición de volumen, la
estimación de su incertidumbre de medida se describe a continuación:
−
Variabilidad en la medición de volumen. Esta fuente de incertidumbre de medida se
estima realizando al menos seis mediciones (n = 6) de la masa de agua (g) contenida en el
volumen asignando al material volumétrico y se estima la repetibilidad a través del cálculo
de la desviación estándar s de las mediciones de la masa en un volumen asignado.
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(15)
√
Donde:
Desviación estándar de la masa medida (g) del volumen empleando agua.
Número de mediciones.
n
−
Variación de la temperatura del agua, con respecto a la temperatura de calibración
del material volumétrico, la incertidumbre de medida se estima sobre la base del coeficiente
de expansión del volumen para el agua es: α = 0.00021 °C-1.
⁄√3
∆
(16)
Donde:
Temperatura del agua °C al momento de la medición
20 °C, Temperatura de calibración del material volumétrico
Coeficiente de expansión del volumen de agua °C-1
Volumen de la pipeta o matraz
Se asume una distribución rectangular
T
T20
α
V
√3
−
Tolerancia del material volumétrico (tv), se toma de la especificación del material
volumétrico correspondiente que proporciona el proveedor y para convertir a incertidumbre
de medida estándar se asume una distribución rectangular dividiendo entre √3.
/√3
(17)
En el caso de emplear material volumétrico calibrado, este valor es sustituido por la
incertidumbre de medida del material volumétrico calibrado (UV) y se localiza en el
certificado de calibración, para convertirla a incertidumbre de medida estándar se divide
por el factor de cobertura k indicado en el certificado de calibración.
/
(18)
La estimación de la incertidumbre de medida relativa del Vn, se estima combinando en
forma cuadrática relativa, las tres fuentes de incertidumbres de medida que afectan la
medición de volumen de acuerdo a la siguiente expresión.
∆
(19)
4.3.3 Factor de corrección
El factor de corrección se aplica únicamente cuando el método lo indique. En este caso la
aportación de su incertidumbre de medida debe ser incluida.
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El factor de corrección indica la pérdida del mesurando por el tratamiento de muestra o
interferencias al mesurando, por lo que se mide a través de una muestra control o
empleando el método de adición de MRC y se calcula empleando el siguiente modelo
matemático general:
(20)
Donde:
fc
Factor de corrección
Concentración de masa del MRC (mg/L)
Promedio de las concentraciones experimentales del MRC (mg/L)
La estimación de incertidumbre de medida relativa del factor de corrección se realiza,
combinando la incertidumbre de medida estándar de la concentración de masa del MRC
) y la incertidumbre de medida estándar de la concentración de masa experimental (de
(
n mediciones) del MRC, de forma relativa y cuadrática, de acuerdo a la ecuación (21).
⁄
⁄
⁄
(21)
La estimación de incertidumbre de medida de ambos componentes se describe a
continuación:
a) Estimación de incertidumbre de medida de la concentración de masa del MRC
−
La incertidumbre de medida de la concentración de masa del MRC se localiza en el
certificado del MRC, para convertir esta incertidumbre de medida expandida a
incertidumbre de medida estándar, se divide por el factor de cobertura k, que se localiza en
el certificado
⁄
(22)
−
Cuando el MRC a emplear requiera una preparación preliminar, como una dilución
ó varias diluciones para llegar a la concentración de masa deseada, se integrarán tantos
factores de dilución (fdn) como sea necesario al modelo matemático que define la
concentración de masa final del MRC.
…
(23)
−
Es este caso, la estimación de su de medida deberá incluir una fuente adicional a la
incertidumbre de medida estándar calculada por la ecuación 22, la incertidumbre de medida
), para
del factor de dilución involucrada en la preparación preliminar del MRC (
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obtener la incertidumbre de medida relativa de la concentración de masa preparada del
MRC.
⁄
(24)
La estimación de la incertidumbre de medida del factor de dilución(es), se describe en la
sección 4.3.2 de este anexo.
4.3.4 Estimación de la incertidumbre de medida estándar de la concentración de masa del
elemento químico
.
De la ecuación 1 se obtiene la concentración de masa del elemento químico Cu, en esta
expresión matemática se han identificado cuatro fuentes principales de incertidumbre de
medida, la estimación de cada una de ellas ha sido descrita en las sección 4.3.1 a la 4.3.3.
La estimación de la incertidumbre de medida estándar de la concentración de masa del
elemento químico Cu, se realiza a través de la siguiente expresión:
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
(25)
4.3.5 Estimación de la incertidumbre de medida estándar combinada de la concentración de
masa de elemento químico.
El modelo matemático descrito por la ecuación 1, define la estimación de incertidumbre de
medida de Cu en una muestra i. Con el propósito de obtener una mejor estimación de
,
se recomienda la medición de Cu en n muestras de medición, al menos n = 6 muestras. De
esta forma el modelo de medición final está basado en la siguiente expresión.
(26)
Donde:
β
Concentración de masa obtenida del modelo matemático de medición para
una muestra.
Fuente de incertidumbre de medida debida a la reproducibilidad obtenida a
partir de la medición de n muestras.
En la tabla 1 se muestra un ejemplo de cómo se debe informar el resultado de la estimación
de incertidumbre de medida, en ella se muestran las magnitudes de influencia y su
incertidumbre de medida asociada.
En la figura 3 podemos observar la contribución de la incertidumbre de medida de las
principales magnitudes de influencia.
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Tabla 1. Informe de estimación de incertidumbre de medida en la medición de
EAAF.
No
Magnitud de entrada xi
1
γx-B
1a
Curva Calibración, γxi
Blanco a partir de la
1b
curva γB
Material de referencia
1c
prep. γMRC prep
1 c-1
γMRC
factor de dilución, fd1
1 c-2
MRC
factor de dilución, fd2
1 c-3
MRC
factor de dilución, fd1
2
muestra
2a
Alícuota, V1
2b
Aforo, V2
Valor
estimado
xi
5.15
Fuente de
información
unidades
mg/L
5.17
mg/L
0.014
mg/L
5
mg/L
10 000
mg/L
0.01
---
0.05
---
100
---
5
500
mL
mL
3
factor de dilución, fd2
2
---
3a
3b
Alícuota, V1
Aforo, V2
25
50
mL
mL
4
factor de corrección fc
0.988
---
4a
4b
γMRC prep de Control
γMRC exp de Control
5.061
5
mg/L
mg/L
Mediciones
repetidas
Mediciones
repetidas
Preparación
gravimétrica
Certificado
Preparación
gravimétrica
Preparación
gravimétrica
Mediciones
repetidas
A
B
990
Magnitud de entrada xi
Concentración de masa de Cui,
γCui
Reproducibilidad de la medición
de γCui
Concentración de masa de Cu
en la muestra, γCu
±
29.3
mg/kg
A, normal
Incertidumbre
de medida Rel.
U(xi)r/xi
0.014
0.071
A, normal
---
---
0.000 006 8
A, normal
---
---
0.002 7
B, rectangular
0.002 7
---
15
B, rectangular
0.001 5
0.001 5
B, rectangular
0.002 1
0.002 1
B, rectangular
0.000 91
0.000 91
A, normal
0.002 1
0.002 1
A, normal
A, normal
0.002 1
0.000 43
0.002 1
0.000 43
A, normal
0.001 3
0.001 3
A, normal
A, normal
0.000 80
0.001 0
0.000 80
0.001 0
A, normal
0.004 0
0.004 0
A, normal
B, rectangular
0.002 9
0.002 7
urel
0.002 9
0.002 7
0.015
Mediciones
repetidas
Mediciones
repetidas
0.015
0.014
Concentración de masa de Cui, γCui
No
Incertidumbre
de medida
estándar
0.071
990
Valor
estimado xi
unidades
990
mg/L
mg/L
990
por
Tipo de
distribución
mg/L
Fuente de
información
Mediciones
repetidas
mg/L
±
Contribución
Ui(y)
0.014
14
Incertidumbre de
medida estándar
Tipo de
distribución
14
A, normal
2.5
A, normal
14.7
k=2
El resultado de la medición de concentración de masa de Cu se expresa:
Concentración de masa de Cu en agua: 990 ± 29 mg/kg
La incertidumbre de medida reportada está calculada usando un factor de cobertura de k = 2
(La cual proporciona un nivel de confianza de aproximadamente de 95 %).
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Figura 3. Contribución de incertidumbres de medida en la medición γCu empleando EAAF.
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ANEXO 6
BUENAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO
En este anexo se listan algunas buenas prácticas de laboratorio (BPL), que afectan la
trazabilidad metrológica y la incertidumbre de medida en las mediciones que se realizan
empleando las técnicas de espectrofotometría de absorción atómica con flama y de emisión
atómica con plasma acoplado inductivamente.
Preparación de muestra
Mantener un registro de condiciones ambientales durante la preparación de las muestras,
cuando se efectúan mediciones de volumen durante los procesos de dilución de muestras y de
MRC.
Evaluar la calidad de agua y reactivos cuando se realicen mediciones de elementos químicos a
niveles bajos de concentración de masa.
Mantener un control de uso y verificación de los volúmenes en el material volumétrico
empleado en mediciones críticas.
Controlar el uso de:
−
−
−
−
−
Materiales de Referencia
Balanzas
Termómetros
En la medición de pH y conductividad, emplear MRC y realizar CEIMA a los instrumentos.
Seguir cuidadosamente el procedimiento de preparación de muestra.
Medición instrumental EAAF
Durante el proceso de medición en el instrumento es importante la experiencia del analista en
procedimientos específicos sobre:
− Optimización
− Evaluación de interferencias
− Evaluación de blancos: definida por la calidad de reactivos y agua (en mediciones
elementales a nivel traza)
− Selección adecuada del sistema de introducción de muestra para los elementos volátiles tal
como As, Hg, Se, etc.
− Control de interferencias como:
1.
2.
3.
4.
Espectral
Física
Química
Ionización
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5. Absorción no específica
Para evitar una sensibilidad deficiente revise los siguientes puntos:
− Selección de la lámpara correcta
− Selección de la longitud de onda correcta
− Verificación adecuada de la alineación del quemador
− Ajuste adecuado del nebulizador
− Ajuste adecuado de las condiciones de la llama
− Ajuste adecuado de la altura del quemador
− Verificación de la limpieza de la óptica, afecta en longitudes de onda bajas (UV)
− Se sugiere suavice el flujo del drenaje
− Mantener limpieza en el cabezal y la cámara.
− Cuando se analicen muestras de matriz compleja revisar continuamente el nebulizador para
evitar que se tape (introduzca alambre de cobre).
− Revisión de materia suspendida en la solución (filtre la materia suspendida).
− Evitar el uso de flama ruidosa (baja UV-As, Zn).
− Cambiar el tanque de acetileno antes de su término, ya que la acetona se sedimenta en el
tanque y ésta en la línea del acetileno afectará severamente a elementos sensibles como Ca..
− Para eliminar deriva debido a la lámpara, permita su calentamiento al menos por 15 min, y
especialmente las lámparas EDL, aproximadamente 30 min.
− Permita el calentamiento del quemador.
− Revisar continuamente la formación de placa de Ag, Au, Cu, cuando la muestra los
contenga ya que se depositan en la cabeza del quemador.
Formas de incrementar el nivel de confianza de los resultados analíticos
Medir varias submuestras de un material suficientemente homogéneo, bajo diferentes
condiciones pero usando el mismo instrumento.
Analizar submuestras del mismo material por dos o más métodos independientes que difieran
tanto a nivel teórico como experimental. Los resultados deben ser comparables.
Evaluar la exactitud de los resultados de medición mediante el uso de materiales de referencia
certificados (MRC).
Manejo de MRC
− No tomar muestra directamente del contenedor.
− Nunca regresar el remanente del material al recipiente que lo contiene, para evitar
contaminación.
− Usarlos de acuerdo a las indicaciones del certificado.
− Considerar condiciones especiales de almacenamiento.
− Establecer bitácora de control para el uso del MR.
− Considerar fecha de caducidad.
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Puntos importantes en la selección de un MRC
−
−
−
−
−
Concentración de masa del analito
Incertidumbre de medida de las concentraciones certificadas del MR seleccionado
Forma química del analito
Composición química de la matriz en la que se encuentra el analito.
Forma física de la matriz que contiene el elemento químico a medir: sólido (trozo o en
polvo), líquido ó gas.
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ANEXO 7
EAA
INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LAS TÉCNICAS DE ICP-AES Y
Dispositivos para introducción de muestra oara el instrumento EAA
Dentro de los dispositivos de introducción de muestra para los instrumentos de medición de
EAA, se encuentran entre los más usuales:
• Aspiración directa de la muestra con un nebulizador con o sin esfera de impacto hacia el
quemador que genera una flama de 2300 a 3000 °C, donde el elemento químico a medir es
atomizado, este dispositivo es el más común y sirve para casi todo tipo de elementos
químicos contenidos en muestras a intervalos de concentración de masa que van a partir
generalmente de 0.5 a 100 mg/L; no es aplicable para mediciones normalmente por debajo
de 0.5 mg/L de la mayoría de los metales, ni en la medición de mercurio, arsénico y selenio
en concentraciones por debajo de 1 mg/L.
• Horno de Grafito, este dispositivo consiste en un electrodo de grafito que es calentado
rápidamente a 2500 °C aproximadamente, vaporizando una alícuota de la matriz y
atomizando el elemento a medir, se utiliza para mediciones en el intervalo de ng/L a µg/L.
• Generador de Hidruros, este dispositivo permite la reacción del arsénico, selenio o plomo
con un reactivo reductante, principalmente dentro de un contenedor cerrado y que por
arrastre con una corriente de gas inerte del hidruro del elemento y con el hidrógeno
generado pasa a una celda abierta contenida en el quemador del EAA donde el hidruro
correspondiente se vaporiza y libera los átomos del elemento a medir. Su intervalo de
trabajo es en términos de la concentración de magnitud de masa, de ng/L a µg/L de los
elementos antes mencionados principalmente y evita la mayoría de las interferencias que
disminuyen la sensibilidad para medir estos elementos.
• Vapor frío, este dispositivo permite la reducción química de los compuestos de mercurio
dentro de un contenedor cerrado y que por arrastre del metal con una corriente de gas inerte
pasa a una celda abierta o cerrada en el EAA donde sin necesidad del calor del quemador se
absorbe la energía de la lámpara de cátodo hueco, se utiliza en el intervalo de trabajo es en
términos de la concentración de magnitud de masa, de ng/L a µg/L de mercurio y evita la
mayoría de las interferencias que disminuyen la sensibilidad para medir este elemento.
Configuraciones típicas de instrumentos ICP-AES
• Secuénciales que emplean un detector tipo fotomultiplicador (PMT) en el cual se mide
elemento por elemento mediante el desplazamiento de la rejilla de difracción, utilizando el
mismo detector.
• Simultáneos
− aquellos que cuentan con un detector PMT por cada elemento a medir
− aquellos que emplean un detector de estado sólido para medir todos los elementos.
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El sistema de introducción de muestra del ICP - AES
El sistema está compuesto por antorcha, nebulizador y cámara de nebulización, existen
diversos tipos de estos componentes:
Tipos de antorchas:
• antorcha radial, donde la lectura de la emisión se realiza perpendicularmente al flujo del
plasma y que regularmente se utilizan para medir concentraciones en el intervalo de los
mg/L en adelante
• antorcha axial, donde la lectura de la emisión se realiza horizontalmente al flujo del plasma
y que son mucho más sensibles que los anteriores, regularmente se utilizan para medir
concentraciones en el intervalo de trabajo es en términos de la concentración de magnitud de
masa, de ng/L a µg/L, es importante mencionar que en estos equipos no se pueden medir
concentraciones de mercurio menores a 0.1 µg/L generalmente.
Tipos de nebulizadores
• Existen varios dispositivos para introducir la muestra al ICP-AES, de manera general se
clasifican en dos tipos, entre los más usuales se encuentran los neumáticos o ultrasónicos
− Neumáticos, son los más comunes y sirven para casi todo tipo de muestras, existen para
bajo contenido de sólidos disueltos: tipo flujo cruzado, tipo Meinhard y para alto
contenido de sólidos disueltos
− Ultrasónico se utiliza para muestras muy limpias cuando se requiere medir a muy bajas
concentraciones o cuando se requiere una mayor sensibilidad.
Los dispositivos existentes de atomización que pueden ser acoplados al ICP-AES
Tal como el generador de hidruros y horno de grafito, el más comúnmente empleado en los
métodos de medición, de las Normas nacionales, es:
• Generador de Hidruros, este dispositivo se basa en la reacción del arsénico dentro de un
contenedor cerrado y que por arrastre del hidruro del metal con una corriente de gas inerte y
con el hidrógeno generado pasa a la antorcha del equipo donde el elemento a medir se
atomiza liberando a los átomos del arsénico, y se utiliza en el intervalo de trabajo en
términos de magnitud de masa de ng/L a µg/L de arsénico y evita la mayoría de las
interferencias que disminuyen la sensibilidad para medir este elemento.
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IDENTIFICACIÓN DE CAMBIOS
INCISO
PÁGINA
CAMBIO(S)
6
17
Se modificó el término “carta de trazabilidad” por
“documentación de la trazabilidad”
10
26
Se actualizaron las referencias
Anexo 2
29
Se actualizaron las definiciones
Observaciones:
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